PUNZADOS O BALEOS
INTRODUCCION El proceso de baleo de un pozo es básicamente, es el proceso mediante el cual se establece una comunicación entre el reservorio productivo y el interior del pozo mismo (“wellbore”); sin embargo, su efectividad depende del manejo de algunos factores que
resultan de vital importancia. FACTORES A CONSIDERAR.* Tipo del equipo usado en el proceso * Cantidad y tipo de carga en el cañón * Técnicas usadas en la completacion del pozo * Características de la tubería y el cemento * Procedimiento usado para el cañoneo BALEOS DE TUBERIA DE REVESTIMIENTO.En toda operación de baleo de tubería de revestimiento de un pozo se tomaran las siguientes medidas de seguridad. * Mantener el pozo controlado * Evitar el escape de petróleo crudo o gas * Estar provisto de los instrumentos adecuado para el control de la operación * Mantener avisos de seguridad en el terraplén y entrada del pozo * Mantener apagados los radios receptores durante la operación * Mantener extintores cerca al pozo FACTORES QUE AFECTAN LA PRODUCTIVIDAD DE UN POZO Los principales factores que afectan la productividad del pozo son: * Factores geométricos del disparo * Presión diferencial al momento del disparo * Tipo de pistolas y cargas * Daños generados por el disparo * Daños causados por el fluido de la perforación * Daños causados por el fluido de la terminación A.FACTORES A.FACTORE S GEOMETRICOS GEOMETRICOS DEL dISPARO La geometría de los agujeros hechos por las cargas explosivas en la formación incluye en la Relación de Productividad del pozo y está definido por los factores geométricos. Estos determinan la eficiencia del flujo en un pozo disparado y son:
* Penetración * Densidad de cargas por metro * Fase angular entre perforaciones * Diámetro del agujero (del disparo) B.PRESION DIFERENCIAL AL MOMENTO DEL DISPARO El modo en que el pozo es terminado ejerce una gran influencia en su productividad Existen dos técnicas que pueden aplicarse durante la ejecución de los disparos: * Sobre balanceado es fracturar la formación al momento del disparo, sin * Bajo balanceada los residuos de las cargas y la zona comprimida podrían ser expulsados por la acción del brote de los fluidos de terminación. Disparar el pozo con una presión diferencial a favor de la formación es recomendable para obtener la limpieza de los agujeros. Sin embargo, usar presiones diferenciales muy altas es inadecuado ya que arriba de cierto valor no se obtiene ninguna mejora en el proceso de limpiado. Una AP alta puede provocar arena miento o aporte de finos de la formación que impedirán el flujo a través de la perforación. C. TIPOS DE PISTOLAS Y CARGAS Un sistema de disparo consiste de una colección de cargas explosivas, cordón detonable, estopín y porta cargas. Esta es una cadena explosiva que contiene una serie de componentes de tamaño y sensibilidad diferente y puede ser bajado con cable y/o con tubería. C1. PISTOLAS BAJADAS CON CABLE El sistema de disparo bajadas con cable puede usarse antes de introducir la tubería de producción, o después de introducir la TP.la ventaja de efectuar el disparo previo a la introducción del aparejo es que se pueden emplear pistolas de diámetro mas grande, generando un disparo más profundo. C2.PISTOLAS BAJADAS CON TUBERIA La pistola es bajada al intervalo. De interés con tubería de trabajo, en este sistema se utilizan porta carga entubados, además la operación de disparos puede ser efectuada en una sola corrida, lo cual favorece la técnica de disparo bajo balance. El objetivo de este sistema es crear agujeros profundos y grandes favoreciendo la productividad del pozo. D.- DAÑO GENERADO POR EL DISPARO El proceso de perforación de formaciones permeables y porosas con las cargas
moldeadas crea una película que se opone al flujo en el agujero. El jet penetra la formación a alta velocidad, desplazando radialmente el material de formación, creándose una zona compactada alrededor del agujero y reduciendo la permeabilidad original. Para disminuir el efecto pelicular deberá incrementarse la penetración para librar la zona de daño. E.-DAÑO GENERADO POR EL FLUIDO DE LA PERFORACION Durante el proceso de perforación del pozo se causa un daño a la formación debido al lodo de perforación. Este daño se asocia al taponamiento de los poros alrededor del pozo. Existe la tendencia de usar lodos que cumplan con el propósito inmediato de perforar segura y económicamente un pozo, pero no siempre se piensa en los efectos del fluido sobre la productividad del pozo. El enjarre puede resolver el problema la evaluación posterior a los trabajos, es esencial para una estrategia de operaciones de disparo optimizadas. La producción de arena puede generar problemas tan serios, que un pozo cuya perforación y terminación cuestan millones de dólares puede perder totalmente su valor. Para proteger sus inversiones, la compañía de exploración y producción (E&P, por sus siglas en ingles) hoy pueden orientar los disparos que ejecutan en sus pozos. Los disparos orientados permiten minimizar la producción de arena, mejorar la productividad y reducción de los costos de terminación. En este artículo analizamos los efectos perjudiciales de los disparos incorrectamente alineados y luego describimos como la aplicación cuidadosa de tecnologías interdependiente mejora los resultados de los disparos. 7.- TIPOS DE DISPAROS 7.1.- DISPAROS DE BALA Las pistolas de bala de 3½” de diámetro o mayores se utilizan en formaciones con resistencia a la compresión inferior a 6000 lb/pug², los disparos con bala de 3¼” o tamaño
mayor, pueden proporcionar una penetración mayor que muchas pistolas a chorro en formaciones con resistencia a la compresión inferior a 2000 lb/pug². La velocidad de la bala en el cañón es aproximadamente de 3300 pies/seg. Las pistolas a bala pueden diseñarse para disparar selectiva o simultáneamente. 7.2.- DISPARO A CHORRO El proceso de disparar a chorro consiste en que un detonador eléctrico inicia una reacción en cadena que denota sucesivamente el cordón explosivo, la carga intensificada de alta
velocidad y finalmente el explosivo principal, la alta presión generada por el explosivo original el flujo del recubrimiento metálico separado sus capas interna y externa. El incremento continuo de la presión sobre el recubrimiento provoca la expulsión de un haz o chorro de partículas finas, en forma de aguja, a una velocidad aproximada 20,000 pies/seg. Con una presión estimada de 5 millones de lb/pug². 8.- COSTO DE DISPARO O BALEOS El precio de los disparos varían; sin embargo, generalmente los costos son inferiores cuando se usan bajas densidades de disparo. El empleo de pistolas selectivas puede ahorrar un tiempo apreciable en las intervenciones en que se tienen zonas productoras separadas por un intervalo no productor. El empleo de pistolas que se corren a través de la tubería de producción puede frecuentemente permitir el ahorro de tiempo si la tubería de producción está abierta en su extremo y situada arriba de las zonas que serán disparadas, en los pozos nuevos la tubería de producción pueden colocarse, en unas cuantas horas después de cementar el pozo. A continuación puede afectarse los disparos a través de la tubería de producción sin tener un equipo en el pozo. En esta forma no se carga tiempo por equipo en la terminación de pozo. 9.- PISTOLA DE PERFORACION Para perforar una sección de un entubado de pozo en el cual una pluralidad de unidades de carga explosivas es montada sobre una tira de montaje alargada en un patrón deseado de perforaciones en el entubado de pozo. Las áreas de la tira de montaje que reciben las unidades de carga tienen una mayor anchura que las áreas restantes de la tira para proporcionar una superficie de soporte incrementada para las unidades de carga otorgada. Tapón recuperable amortiguado y reforzado para pozos entubados. La presente invención se refiere a un tapón recuperable amortiguado y reforzado para pozos entubados, para ser empleados en pozos entubados de petróleo, de agua o de gas o cualquier fluido similar, en operaciones de cañoneo convencional, cañoneo de alto impacto o cañoneo con método tcp, del tipo que comprende una válvula ecualizadora corredera…
10.- HERRAMIENTAS UTILIZADAS DURANTE EL BALEO TCP: 10.1.- MECHANICAL GUN RELEASE Herramienta que permite la liberación de la sarta TCP. Aplicación: En arreglos finales de producción con cañoneos descartables.
Característica Liberación mecánica o automática. Si es mecánica para liberarla: Se debe utilizar slickline o CT. Beneficio Libera los cañones de la sarta de producción haciendo que los mismos caigan al fondo del pozo, permitiendo flujo pleno del pozo. 10.2.- SAFETY SPACER Son cañones sin carga. Aplicación En arreglos TCP Características Cañoneos sin cargas de diferentes diámetro y longitud. Beneficio Permiten separar los cañones de la cabeza de disparo. 10.3.- MECHANICAL FIRING HEAD Mecanismo que actúan mecánicamente al ser accionado por un golpe de jabalina Aplicación Baleos del tipo TCP Característica Actuador mecánico que con golpe acciona el percutor. Beneficio Permite bajar los cañones y la sarta de producción o prueba. Y efectuar pruebas de hermeticidad de las mismas sin riesgo de detonación de los cañones. 10.4.- FIRING HEAD ADAPTER
Cross-over con mecha (primacord) Aplicación Baleos TCP. Característica Cross-over con mecha (hilo de pólvora) Beneficio Permite unir la cabeza de disparo con la sarta de cañón. 11.- CLASES DE EXPLOSIVOS: 11.1.-EXPLOSIVOS DE BAJA Se utiliza en aplicaciones de campo petrolífero moderno como la presión de ajuste, perforadores de bala y armas tomadores de muestras, así como para la estimulación (gas de alta energía de fractura, lavar perforaciones, etc.) 11.2.- EXPLOSIVOS DE GRAN POTENCIA Se encuentra en forma de cargos, cordón detonante y detonadores. Explosivos de gran potencia se clasifican por su sensibilidad o la facilidad de la detonación. 11.3.- PRIMARIA EXPLOSIVOS DE GRAN POTENCIA Son muy sensibles y fácilmente detonadas por choque, fricción o calor. Por razones de seguridad, primaria explosivos de gran potencia, como asida de plomo, solo se utilizan en los detonadores eléctricos o de percusión en sistemas de cañón de Schlumberger. 11.4.- SECUNDARIA EXPLOSIVOS DE GRAN POTENCIA Son menos sensibles y requieren de una onda de choque de alta energía para iniciar la detonación (generalmente proporcionado por un alto explosivo primario). La secundaria alta de explosivos se utiliza en todos los demás elementos de la cadena balística (cordón detonante, aceleradores y cargas huecas). PETN, RDX, HMX, y PYX SNP son secundario explosivos utilizados en la perforación pozo de petróleo. La velocidad de reacción, la presión de combustión y la sensibilidad de los explosivos químicos se ven afectados por la temperatura. En consecuencia, la temperatura máxima de operación segura es definida para todos los explosivos. Superior al grado de la
temperatura puede resultar en auto detonación o menor rendimiento. 12.- CLASES DE DETONADORES Dos tipos de detonadores se utilizan generalmente para iniciar la detonación de un arma de perforación. 12.1.- DETONADORES ELECTRICOS Se utilizan en las pistolas eléctricas despedidos en aplicaciones de telefonía fija. Estos también son un vínculo vital para la seguridad en el sistema. Los tres componentes de los detonadores eléctricos típicos de líquido insensibilizados son la sección de contacto, la separación de aire y la sección de propulsores. La sección de encendido se activa por la corriente que pasa cuando dos resistores de seguridad causando un filamento al calor y el compuesto de fosforo para quemar. Esto quemando denota la carga de la cartilla, azida de plomo, que a su vez denota las secciones refuerzos a través de un espacio de aire critica para una operación segura en general son las dos resistencias de seguridad, ya que aumentan la resistencia de los detonadores de las corrientes parasitas. La purga de aire evita la detonación de una cadena de arma inundado por permitir la entrada de líquido a través de los orificios de entrada del fluido, lo que impide de inicio de la sección de propulsores. Esta característica de seguridad impide el tipo de daños catastróficos encontrado con la detonación 12.2.- DETONADORES DE PERCUSION Se utilizan en los sistemas de TCP. Son mecánicamente disparados por la acción de un percutor un impacto menbrane de sellado a presión que cubre un grano abrasivo y dirigir la acción imprimación acida charger.the del percutor penetrar genera una fuerza que hace estallar la carga cartilla, que a su vez denota el recuerdo sección. Un nuevo tipo de sistema de perforación de arma de iniciación esta ahora disponible para reemplazar el detonador eléctrico resisto red para aplicaciones de telefonía fija de perforación. La S.A.E.E. percutor accionado por Firirng equipo inicia un disparo de arma de fuego sin el uso de cualquier material principal detonante. Iniciador de la tecnología y utiliza una alta energía, de corta duración de impulsos eléctricos para iniciar los explosivos. Adaptarse a casi todos los sistemas de cañón de Schlumberger, SAEE equipo permite la operación de sistemas concurrentes a permanecer activos durante las operaciones de perforación. 13.- CARACTERISTICAS Y TIPOS DE CAÑONES 13.1.- TIPOS DE CAÑONES
Una definición consensuada de los tipos de cañones es muy difícil de obtener. Debería la definición estar basada en el rango de diámetro de los cañones, su configuración, método de bajada, aplicación, o algunas combinaciones de estas. Quizás el método más simple está basado en la configuración del cañón: (1) los cañones reusables o desechables con cargas preformadas, (2) los cañones llenos y semidesechables con cargas pre formadas; y (3) los cañones con balas. LOS CAÑONES DE DISPARO 13.2.1.- Cañones con Carriers.- En este tipo de cañones, las cargas y otros típicos componentes explosivos son cargados dentro de un tubo de paredes resistentes, o carrier, asegurados en una posición deseada y sellados contra los fluidos y presiones del pozo. Cuando los cañones han detonado, instantáneamente es contenida la detonación dentro del cañón. La ola de la detonación desde las cargas explosivas hincha o expande poco el cañón pero no para afectar la recuperación de los mismos. Generalmente, la mayoría de la escoria procedente de la detonación cae dentro del carrier. En algunas ocasiones particularmente cañones con alta densidad de disparo y cargados con cargas para agujeros de gran tamaño, una cantidad significativa de escoria de las cargas puede caer al pozo. Una cuidadosa atención en el diseño de los contenedores de las cargas y la selección del material, asegura que el material que cae al pozo sea como arena, de este modo minimiza cualquier tendencia a taponar la tubería o equipo superficial. a. Cañones reusables con Carrier.- En estos, también llamados cañones con tapón, las cargas son aseguradas en el lugar con tapones celantes enroscados en la paredes del Carrier y encajan en un sistema alineado junto con las cargas. El “jet” de las cargas
perfora la sección relativamente delgada del tapón, entonces penetra la cañería y formación. La sección delgada en el tapón minimiza la energía requerida para salir del cañón, por lo tanto se maximiza la energía disponible para penetrar la cañería y formación. Cuando se retira del pozo, los tapones perforados salen junto con las escorias de las cargas que están dentro del Carrier y este se vuelve a usar. En algunas ocasiones, los tapones caen del cañón. Mientras ocasionalmente se pierden tapones, estos no causan preocupación alguna, se ha visto un gran número de tapones reventados que indican que alguna vez se tiene que fallar en las especificaciones de construcción, cargado y manejo del cañón. Pueden ocasionar problemas los cañones gastados, cañones nuevos con inapropiadas puertas, tapones mal fabricados para muy bajas presiones hidrostáticas, procedimientos inapropiados en el cargado de los cañones, o la combinación de todas estas. El rango de los cañones reusables, varía en su diámetro, desde 3 ⅛ a 5, generalmente se carga con una fase de disparo de 90° y tienen una
densidad máxima de 4 a 6 balas por pies. b. Cañones descartables con Carrier.- Este tipo de cañones no tiene apertura en el Carrier (puertas cerradas). En la mayoría de los diseños, se prevee un debilitamiento externo de las paredes del Carrier. Las cargas pre formadas son primeramente formadas en una tira, tubo o armazón y entonces este ensamblado cargado es insertado dentro del Carrier. El
scallop (áreas debilitadas o secciones con espesor reducido), ofrece la misma energía del jet, dando las características como el tapón y dejando las muestras ocasionadas por el jet (figura 3.3) minimizado un agujer o mucho mayor del cañón detonado. También el “burr” es contenido eliminándose los problemas ocasionados por este al detonar las cargas y dejar las escorias resultantes.
Cuando se recupera del pozo, el carrier es descargado. En algunas aplicaciones de TCP (terminación permanente), los cañones caen al fondo del pozo y permanecen allí. Los orificios que se ven en los cañones reusables y descartables indican que las cargas han detonado. Orificios que tienen tamaños considerables, generalmente confirman el desempeño de las cargas. Los orificios con forma cuadrangular generalmente indican que ha tenido un mal funcionamiento lo que comúnmente se lo llama “doble jet”, esto atenta a
una pobre penetración y un orificio de entrada en la cañería inapropiada. Otro indicativo de que las cargas han detonado en mala manera es viendo la deformación inusual del Carrier. 13.3.- CAÑONES DESCARTABLES.- estos se pueden categorizar como totalmente o semi descartables, por el Carrier no tubular, rodea los componentes explosivos, la carga puede ser un poco más larga que las cargas para cañones que se utilizan a mayor profundidad y son del mismo diámetro. a) Cañones convencionales totalmente descartables.- estos cañones (figura 3.4) no se pueden recuperar después de la detonación. Las cargas son selladas individualmente de los fluidos del pozo. El cordón de detonación y detonador están expuestas al ambiente del pozo, ya sea fluido, presión y temperatura, el primero se tiene que instalar de forma que pueda mínimamente expuesto a las paredes de la tubería, para evitar fricción, particularmente en pozos desviados. Daños en la envoltura de protección en el cordón y la exposición de las cargas con los fluidos del pozo ocasionarían fallos en la detonación. Cuando el cañón es detonado, l as fuerzas explosivas fragmentan el contenedor o “case” que sirve de retenedor y todo el resto de las escorias que cae al pozo. En algunas versiones estas escorias pueden ser parte del daño a la producción. Los diámetros de los cañones que oscilan entre 1⅜ como 7” son utilizados en
operaciones tanto en tuberías como en cañerías
b) Cañones totalmente desechables a través de tubería.- una nueva aproximación provee
una perforación altamente penetrante en los cañones totalmente desechables, extendiendo su diámetro por debajo de la tubería. Las cargas preformadas individualmente son montadas en un eje dentro de una hendidura del carrier cilíndrico. Como muestra la fig. 3.5, los cañones son corridos dentro del pozo con las cargas dobladas dentro de carrier, con capacidad de pasar a través de la tubería y los nicles que esta conlleva. Cuando los cañones son posicionadas a la profundidad deseada en la cañería, las cargas son desplegadas y disparadas. Las cargas largas, posicionadas con un espaciamiento o “claro” optimo, provee un desenvolvimiento de la perforación equivalente a los cañones con carrier de gran diámetro (cañón de 111/16’’ tendrá un desempeño en la penetración igual y mejor que los cañones de 4’’ de diámetro
externo). Además los cañones con una fase de disparo de 180 º o mayores que 0 º, como los más pequeños que los cañones a través de tubería, en caso de no detonar, pueden ser arrastrados dentro de la tubería, doblando las cargas dentro de carrier permitiendo recuperar el cañón completo. Cuando los cañones disparan todas las sartas debajo de las cabezas desplegadas se fragmentan y caen las escorias al fondo del pozo. c) Cañones semidescartables.- la recuperación de una porción de estos cañones semidescartables es muy común. De igual manera como los cañones descartables las cargas son aisladas de presión de fluidos que el pozo contiene, pero el cordón detonador está expuesto a estos. Las cuales generalmente, están conectadas a una barra rígida (fig. 3.6) o en cables tensados (fig. 3.7) los cuales son recuperadas del pozo luego de realizado el baleo. Solamente la versión con una barra rígida, muestra un disparo apropiado; la barra que se recupera muestra los orificios ocasionados por el jet, en cambio los de cables tensados, no visualizan la formación del jet.
. Estos tipos de cañones en operaciones de tubería, pueden estar compuestas de 4 a 6 balas/pies y generalmente están posicionados sobre un claro nulo y una fase de disparo de 0. Sin embargo, algunos tipos ofrecen para estos operaciones, una fase de disparo de 45 a 60º (fig. 3.8) se pueden dar fases de 180 º en arreglos largos, con una alternativa de arreglos largos, como una alternativa en operaciones de baleos en cañería 14.- PISTOLA DE SELECCIÓN Una vez que la haya adoptado la decisión de usar armas de telefonía fija la cubierta en la realización, la selección del arma más apropiada depende de varios factores, entre ellos. * Facilitar diámetro interno. * Temperatura de fondo de pozo y la presión. * De profundidad del penetrador o la aplicación de grandes hoyos.
* Perforantes de rendimiento y valor. * Requiere fases de shot disparo y la densidad. El diámetro de la cubierta interna debe ser considerado de manera que el mejor rendimiento de perforantes compatibles con carcasa de tamaño se pueda conseguir, la profundidad de penetración y el tamaño del orificio de entrada por lo general aumentan con el tamaño del arma ya mayor pago posible. En general, se debe utilizar el mayor arma que puede ser acomodado por el identificador de la caja. El siguiente factor a considerar al elegir un arma de la cubierta de telefonía fija es la presión del fondo del pozo. Disparar un arma portadora hueco por debajo de su especificación mínima capacidad de presión puede resultar en inflamación excesiva, la división de la pistola o la perdida de tapones por, posiblemente como resultado de un trabajo de pesca. Si se ejecuta un arma de fuego mas allá de su capacidad de presión, el transportista puede derrumbarse, causando auto detonación un posible daño del pozo. Armas puerto conector tiene mucho mayores presiones de armas de alta eficiencia. Temperatura de fondo de pozo es la siguiente consideración. La temperatura normal de una hora por las armas el enchufe del puerto es de 330°F (165°C), sin embargo, para las operaciones de alta temperatura, explosivos HMX que eleven la calificación a 400°F (204°C) están disponibles. Alta eficiencia armas se clasifican a 210°F (100°C) (1 hora). Consulte el capítulo de seguridad y el entorno operativo, y este capítulo para obtener más información. El tipo de terminación se dicta la elección del tipo perforante de carga, ya sea penetrador profunda o cargas de grandes hoyos. Profunda penetración de los cargos son la opción habitual para las terminaciones naturales y estimular, costos de DP que penetran más allá de la zona dañada junto al pozo para dar la mejor productividad. Gran agujero de cargos se utilizan normalmente en las terminaciones de grava embalada. Cargas BH abrir grandes agujeros de diámetro en la cubierta con menos profunda penetración de las cargas de GP de tamaño equivalente. El más grande, la mayoría de los agujeros simétricos promover el desarrollo de un arco estable en la formación en torno a la perforación, reducir la caída de presión en la perforación y por lo general resultado de la grava en el chaleco lleno de terminaciones. El siguiente paso es elegir un sistema de armas que ofrece requerimiento de profundidad de la penetración y el diámetro del orificio de entrada.
15.- PRESION Y TEMPERATURA El siguiente factor que debe tenerse en cuenta cuando, la elección de un arma de fuego HSD es presión de fondo. Disparar un arma portadora hueco por debajo de su especificación mínima capacidad de presión puede resultar en inflamación excesiva o la división de arma de fuego, posiblemente como resultado de un trabajo de pesca, si un arma se ejecuta mas allá de su capacidad de presión, el transportista podrá colapsarse, auto detonarse, causas y posibles daños al pozo. Temperatura de fondo de pozo es otra consideración. La temperatura estándar para pistolas HSD es hora: sin embargo, para la temperatura alta / larga duración de las calificaciones a 400°F y 300°F, respectivamente. Para las operaciones más allá de estas valoraciones, explosivos SNP están disponibles para ciertas armas HSD que se extienden a la exposición a temperaturas de 500°F durante 1 hora un 460°C durante 100 horas. Tiempo / efectos de la temperatura sobre los explosivos son acumulados. Si una cadena arma debe ser removido del pozo sin disparar, explosivos no deben ser utilizados para ejecuciones posteriores a menos que el tiempo total / grado de la temperatura no debe superar. 16.- TIPOS DE PERFORANTES El tipo de terminación se dictan la elección del tipo perforante de carga, ya sea penetrador profunda o cargas grandes hoyos. Profunda penetración de los cargos son la opción habitual para las terminaciones naturales y estimuladas. DP cargos que penetran mas allá de la zona dañada junto al pozo dar la mejor productividad también siempre que la formación está profundamente peligrosa durante el proceso de perforación o de terminación, se elimina o hay varias cadenas de la cubierta, el uso de una carga muy profunda de perforación, tales como los 51 II B Hyper Jet se recomienda. Gran agujero de cargos se utilizan normalmente en la grava-lleno de completions. BH cargos abrir grandes agujeros de diámetro en la cubierta con menos profunda penetración de las cargas GP de tamaño equivalente. El más grande, la mayoría de los agujeros simetricos promover el desarrollo de un arco estable en la formación en torno a la perforación, reducir la caída de presión en la perforación y por lo general como resultado el mejor de grava-embalado. A pesar de disparos HSD con los cargos de gran agujero suelen funcionar sin mancha centralizadores o separadores, proporcionando una
transcurrirá del enfrentamiento de la pistola y la cubierta mejore la coherencia de los diámetros de orificio de entrada. El siguiente paso es elegir un sistema de armas que ofrece la profundidad de penetración necesaria y el diámetro de orificio de entrada. Las siguientes páginas dan información sobre el desempeño de cargo por cada arma HSD. Densidad de disparo, la eliminación y la orientación son los parámetros que afectan la productividad. 17.- POZO ENTUBADO Y BALEADO * Este es el método de terminación convencional, que consiste: En alcanzar con la cañería de revestimiento hasta el tope inferior. De la arena productora donde descansa el zapato de la cañería. * Una vez cementada la cañería de revestimiento se procede a al baleo y controlado estrictamente el equilibrio de presiones para tener en todo momento que PH = PFo. * Luego proceder a la instalación de la tubería de producción. * Este es el tipo de terminación recomendada en todo tipo de pozos y su ventaja radica en el hecho de que se mantiene durante todo el trabajo de producción del pozo las presiones controlada Pozo entubado y baleado. RECOMENDACIONES: En el proceso de cañoneo, es necesario tomar en cuenta los esfuerzos a los cuales está sometido la formación, esto nos permite definir direcciones de disparo que ofrezcan una mayor estabilidad del túnel de perforación. Esto permitirá minimizar el daño en las zonas adyacentes a las perforaciones, para obtener una mayor productividad en la vida útil del pozo. La geomecanica nos permita conocer las direcciones de los esfuerzos principales insitu, para esto se utiliza la técnica del paleomagnetismo. En base a la señal magnética medida en los núcleos es posible determinar la orientación de la muestra en el subsuelo, esta información acompañada de un ensayo de laboratorio que nos permita conocer las magnitudes de los esfuerzos, permitirá conocer los esfuerzos in situ, lo cual hará posible definir direcciones de disparo optimas que reduzcan la tendencia a la migración de finos hacia el pozo. Analizando la información desde el punto de vista de daño a la formación se elegirá la técnica de cañoneo mas optima según el diferencial de presión. CONCLUSION En las operaciones de perforación y completacion de pozos una de las fases mas criticas es la definición correcta de los parámetros involucrados en el proceso de cañoneo, ya que nos permitirá drenar los fluidos de la arena productora de la forma mas eficiente. Muchas
veces problemas operacionales obliga a efectuar trabajos de reparación prematuros, y muchas veces el daño producido al yacimiento no puede recuperarse por completo. Un problema común durante la fase producción es la migración de arena hacia el pozo, el cual obstaculiza los canales porosos y restringe el paso de fluido.
ALEOS O PUNZAMIENTO Una de las operaciones mas importantes durante la terminación de un pozo petrolero es lade baleo o disparos de producción, pues la producción de hidrocarburos depende en gr anparte de su diseño y ejecución. Este trabajo presenta una metodología para seleccionar elsistema de baleos más adecuado en una terminación, la cual considera los parámetros másimportantes que determinan una mejor comunicación entre el yacimiento y e l pozo.
TIPO DE CARGAS A)
CARGAS EXPLOSIVAS O BALAS.En un principio los baleos se realizaban con balasy aun hoy se siguen utilizando cañones con balas en formaciones blandas.Consideramos una carga cilíndrica de explosivos de alto poder que es detonado en unextremo. Se genera una onda de choque expansiva que avanza y se desarrollaaxialmente a lo largo de la carga hacia el otro extremo .
CARGAS MOLDEADAS.El componente principal de un cañón para baleo es la carga. Lacarga utiliza un explosivo secundario de alto poder para propulsar una corriente o jet departículas metálicas de alta velocidad, que penetran el casing, cemento y la formación.Lascargas para baleo son cargas moldeadas y revestidas sobre el explosivo, se moldea unacavidad y se reviste con un material metálico. Los componentes de las cargas moldeadas encapsuladas son:
•La cápsula de la carga
, es la carcaza o receptáculo donde se alojan otros componentes.Diseñadas para soportar altas temperaturas y presiones, las mismas están protegidas por elcar rier de las condiciones propias del
pozo, deben ser resistentes a la abrasión. Pueden serconstruidos de acero maquinado, acero en frío, aluminio fundido y cerámico. •La camisa
, recubre la masa necesaria para que el jet penetre el casing, el cemento y laformación. La presión ejercida sobre la camisa al momento de detonar el explosivo principalcausa el colapso de la misma y forma el jet. La forma de la camisa, su espesor ycomposición influyen directamente en la profundidad, diámetro y efectividad de la formación.La forma cónica es utilizada en cargas de penetración profunda para producir perforacioneslargas, la forma parabólica se usa para agujero grande para producir perforaciones de grandiámetro. En ambos casos se denomina a la camisa como el cono.
•El explosivo principal
, es el que suministra la energía necesaria para producir el jet. Lamasa, la distribución y la velocidad de detonación del explosivo principal afectandirectamente a la performance de la carga. Se utilizan explosivos secundarios, granulares, dealta calidad como el RDX, HMX, HNS y PYX. •El fulminante
, o impulsor está compuesto de una pequeña cantidad de explosivo que esmás sensible que el explosivo principal. El fulminante consiste generalmente de alrededorde1 gramo del mismo tipo de explosivo que el principal, pero en forma granular muy fina y sincera.
1. EVOLUCIÓN DE LOS PERFORADORES 1.1
Perforadores Mecánicos.Los métodos cercanos a la perforación de cañerías eran puramente mecánicos. Un ejemplo típico era el “cuchillo perforador”, corrido con la tubería de perforación.1.2
Carreras de Cañones.Cañería de pozos petroleros fueron los primeros en serperforados con cargas en diciembre de 1932 operados por medio de cables eléctr icos(wire line), el cañón usado tenia como propulsión pólvora para disparar los proyectiles delas cargas a través de la cañería y la envoltura de cemento y entrar en la formación.1.3
Perforaciones con cargas pre formadas.-
estas eran utilizadas por los militares peroluego fue introducida a la industria petrolera, solo operada con cable eléctrico, estasprevenían presentaciones profundas mayores que los cañones con cargas. Podían proporcionar buenas penetraciones hasta que la bala dejaba de penetrar. Esto se debió aque se cargaban las cargas a gran cantidad de energía en muy pequeños volúmenes.1.4
Perforadores Hidráulicos.estos perforadores operaban en tuberías creando un jet hidráulico de arena que se bombeaba a altos regímenes de caudales para que salganpor pequeños choques que se dirigían a pequeñas hacia las paredes de las cañerías.1.5
Perforaciones hoy en DIA.Hoy, las cargas pre formadas es la t écnica mas usada,realizando mas del 90 % de to das las operaciones de baleo. La técnica fue altamentedesarrollada más de 60 variaciones de cañones y docenas de diferentes cargas tienen eldeber de satisfacer las necesidades de las diferentes terminaciones de pozo
EL PERFORADOR Y SUS ELEMENTOS2.1 Elementos de un perforador2.1.1 El perforador con cargas pre formadas .- Las perforaciones con cargas pre formadasson dispositivos explosivamente poderosos, que derivan esta energía desde explosivos comolos usados en bombas aéreas, proyectiles de artillería en guerras, o torpedos lanzado porsubmarinos. La casi instantánea emisión de energía almacenada en estos explosivos es labase de la habilidad que ofrece e l sistema para balear pozos.
2.1.2 El sistema de cañones . Mientras una variedad de perforadores con cargas formadashan sido desarrollados para las operaciones con cable o tubería, ellos operan con el mismoprincipio básico. Un arreglo tipo de un perforador con cargas pre formadas consta de cuatrocomponentes básicos: Un medio de transporte o bajada hacia el lugar de operaciones dentrodel pozo, el arreglo individual del sistema de baleo, el cordón detonante y e l detonador.
2. EXPLOSIVOS.Los explosivos actúan rápidamente, son confiables y pueden seralmacenados por largos periodos de tiempo. Además, se manejan con seguridad tomandolas precauciones debidas.
a. TIPOS Y CARACTERÍSTICAS.Los explosivos de acuerdo a su velocidad de reacciónpueden clasificarse en ALTOS y BAJOS .Explosivos Bajos Alta Velocidad de reacción 330 –
1500m/s. Sensibles al calor (iniciados por flama o chispa).Velocidad de reacción ≥1500m/s.Iniciados por calor o pe rcusión .Los explosivos altos que se usan mas comúnmente en la perforación de tuberías son: Azida de plomo, Tacot, RDX, HMX, HNS,HTX y PYX.
b. SENSITIVIDAD.La sensitividad es una medida de la energía mínima, presión o potenciarequerida para iniciar un explosivo y nos refleja la facilidad con la que puede iniciarse: •Sensitividad al impacto: Es la altura mínima de la cual puede dejarse c aer un peso sobre el explosivo para que detone. •Sensitividad a la chispa : Es la can tidad de energía que debe tener una chispa para detonarun explosivo.
c. ESTABILIDAD.La estabilidad se refiere a la habilidad de un e xplosivo para perdura rporlargos periodos de tiempo o para soportar altas temperaturas sin descomponerse .Losexplosivos usados en los disparos deben tener una alta estabilidad para que puedan seralmacenados por un tiempo razonable y que puedan operar efectivamente después deexponerse a las t emperaturas del pozo .
2 Factores que afectan el desarrollo de las cargas.-2.2.1 Parámetros del diseño de las cargas .
a) Liner .- es de forma cónica o parabólica y es hecho de una aleación de cobre estirado omezcla prensada de cobre, plomo y otras metales e xplosivos El tamaño del Liner (carga)afecta a la penetración y tamaño del orificio. La longitud del Liner es casi en su totalidad laque se convertirá en Jet, este es el que genera la penetración y el tamaño del orificio.
b) Explosivos .- Los tipos, su distribución y densidad de explosivos afectan la velocidad ypresión de detonación que origina la penetración del Jet. Las ve locidades nominales para losexplosivos RDX, HMX, HNS y PYX son de 26000, 30000, 23000 y 25000 pies por segundorespectivamente. Sin embargo, la velocidad de detonación depende de la densidadexplosiva. Al aumentar la densidad, aumenta la velocidad. Por que la velocidad explosiva esla clave para la velocidad de disparo, es muy importante la distribución entre cargas.
c) El Contenedor
.- Se diseñan estos como la casa de la carga, Liner y Explosivo. Este es depoca importancia como posible causa de un mal funcionamiento de las cargas. De todasformas, las actuales versiones de aceros proveen mejor confinamiento, el cual hace alexplosivo algo más eficiente en la entrega de energía al Liner.
TIPO DE CAÑONES Y CARGAS.Un sistema de disparo consiste de una colección decargas e xplosivas, cordón detonante, estopín y portacartas. Esta es una cadena explosivaque contiene una serie de componentes de tamaño y sensitividad diferente y puede serbajado con cable y/o con tubería.
1. Cañones bajados con cable.El sistema de Disparo Bajado con Cable (DCB) puedeusarse antes de introducir la tubería de producción, o después de introducir la TP .La ventajade e fectuar el disparo previo a la bajada de la sarta de producción es que se pueden emplearcañones de diámetro más grande, generando un baleo más profundo .Los componentesexplosivos son montados en un porta cargas el cual puede ser un tubo, una lámina o unalambre. Los cañones se clasifican en: •Recuperables (no expuestas)
•Semidesechables (expuestas)
•Desechables (expuestas)
Recuperables: En los sistemas recuperables (no expuestas), los residuos de los explosivosy lámina portadora son recuperados y prácticamente no queda basura en el pozo. En estesistema no están expuestos los explosivos a la presión y ambiente del pozo, lo cual lo hacemás adecuado para ambientes hostiles.
Desechables: En los cañones desechables los residuos de las cargas, co rdón, estopín y elsistema portador (lámina, alambre, uniones de cargas) se quedan dentro del pozo de jandouna considerable cantidad de basura. Una ventaja es que al no estar contenidas las cargasdentro de un tubo, pueden ser de mayor tamaño con lo que se obtiene una mayorpenetración. La principal desventaja es que los componentes explosivos están expuestos a lapresión y fluido del pozo, por lo que, normalmente, este sistema está limitado por estascondiciones.
Semidesechables:
Este sistema es similar al desechable con la ventaja de que la cantidadde residuos dejados en el pozo es menor, ya que se recupera el porta cargas . Ilustra losdiferentes sistemas mencionados:
2. Cañones bajados con tubería En el sistema de Disparo Bajado con Tubería (DBT), e ninglés TCP, el cañón es bajado al intervalo de interés con tubería de trabajo. A diferencia delos cañones bajados con cable, en este sistema solo se utilizan porta cargas entubados,además la operación de disparos puede ser efectuada en una sola corrida, lo cual favorece latécnica de disparos bajo balance.El objetivo principal del sistema TCP es crear agujeros profundos y grandes favoreciendo laproductividad del pozo. También este sistema es recomendado (si las condicionesmecánicas lo permiten)cuando se dispara en doble cañería de revestimiento, esto con lafinalidad de generar una penetración adecuada del baleo.
3. CARACTERÍSTICAS Y TIPOS DE CAÑONES3.1 Tipos de cañones (1) Los cañones reusables o desechables con cargas pre formadas, (2) los cañones llenos y semidesechables con cargas pre formadas;(3) los cañones con balas.
3.2 Características de los cañones de disparo3.2.1 Cañones con Carriers .- En este tipo de cañones, las cargas y otros típicoscomponentes explosivos son cargados dentro de un tubo de paredes resistentes, o carrier,asegurados en una posición deseada y sellados contra los fluidos y presiones del pozo.
a) Cañones reusables con Carrier .- En estos, también llamados cañones con tapón , lascargas son aseguradas en el lugar con tapones celantes enroscados en la paredes de lcarrier y encajan en un sistema alineado junto con las cargas.
b) Cañones descartables con carrier .- Este tipo de cañones no tiene apertura en el carrier(puertas cerradas). En la mayoría de los diseños, se prevee un debilitamiento externo de lasparedes del carrier.
3.2.2 Cañones descartables.Estos se pueden categorizar como totalmente o semidescartables, por el carrier no t ubular, rodea los componentes explosivos, la carga puede serun poco mas larga que las cargas para cañones que se utilizan a mayor profundidad y sondel mismo diámetro.
a) Cañones convencionales totalmente descartables .- Estos cañones no se puedenrecuperar después de la detonación. Las cargas son selladas individualmente de los fluidosdel pozo. Una conexión, significa cargar las cargas juntas en una fase específica.
Los diámetros de los cañones que oscilan entre 1 3/8 como 7” son utilizados en operaciones tanto en tuberías como en cañerías. Una var iedad de fases de disparos están disponibles deigual forma la densidad de balas con rangos desde 4 a 12 balas sobre pie.
b) Cañones totalmente desechables a través de tubería .- una nueva aproximación proveeuna perforación altamente penetrante en los cañones totalmente desechables, extendiendosu diámetro por debajo de la tubería.
c) Cañones semidescartables .- La recuperación de una porción de e stos cañonessemidescartables es muy común. De igual manera como los cañones descartables lascargas son aisladas de presión de fluidos que el pozo contiene, pero el cordón detonadoresta expuesto a estos.
4.3 Posicionamiento en fondo de los cañones.4.3.1. Las técnicas c on tubería .- Los cañones que son corridos, son posicionados en elfondo según las re ferencias de los registros tomados en pozo abierto. Cuatro técnicasbásicas son usadas para el posicionamiento correcto de los cañones:
a) Corriendo en base a registros g amma ray o neutron, junto con un localizador de cuplas dec añerías, para identificar un punto de referencia en la sarta (marker sub) y comparar con losregistros de pozo abierto.
b) Asentando un packer por medio de cable e léctrico en la profundidad conocida y punzandoa través de los cañones y la sarta de terminación.
c) Asentando un packer los cañones por medio de c able eléctrico en la profundidad conociday enchufar la sarta de la terminación dentro del packer.
d) Marcando un punto como referencia fija y pre cisa, como un tapón permanente o packerdebajo de la zona a perforar.
5.3 Selección de los cañones y cargas Los sistemas de cañones y cargas seleccionadas para proporcionar un deseado desarrollodel pozo y para operar de forma segura y dependiente y particularmente en el e ntorno delpozo.
5.3.1 Tamaño de los cañones .- Para obtener un buen desempeño del pozo, un análisistípico mostrara que longitud posible tendrán los cañones con relación al tamaño de la tubería.De todas formas los cañones deben tener una cabeza de lavado en caso suceda una
operación de pesca. Existe una regla para el uso de mayores diámetros a través de la cañería, es: “máximo diámetro del cañón +1.38 < diámetro menor interno (drift) de la cañería“(las unidades están en pulgadas.
5.3.2 Tipos de cañones y cables .- Los cañones tienen que ser cargados con cargas de altapenetración con una densidad de disparo y fase aleccionada en base del análisis cuidadosode la proyección del reservorio. Se recomienda con frecuencia alta densidad del disparo yfases múltiples. Cuatro requerimientos característicos deben ser aprobados:a) Aceptables características de la formac ión en la cañería – cemento – daño.b) La escoria no tiene que penetrar a través de las perforaciones. Más aun, esta debe ser deun tipo que no interfiera en la recuperación de los cañones. Una consideración importante encaso de alto bajo balance donde la escoria puede ser arrastrada dentro de la tubería.c) Un adecuado y dependiente rango de presión sobre temperatura para el medio especificodel pozo para largas exposiciones en el pozo, se recomiendan los cañones deseables de tipotapón, por que estos tienen menor cantidad y más confiables sellos.d) Procedimientos de previsiones, donde la reexaminación de los cañones usados debeindicar claramente si todas las cargas deto naron.
METODOLOGIA DE SELECCION a) Planeación.b) Información necesaria para el diseño del disparo.c) Selección del sistema óptimo
