RESUMEN PARA EL SEGUNDO PARCIAL
TEMA 4 (ojo se debe de rehacer de acuerdo al cuaderno) LIMPIEZA DEL HUECO 1.-hidraulica 2.-caudal mínimo de acarreo 3.-reologia de sustentación 4.-practicas aconsejables de limpieza 5.-circulacion antes del viaje 6.-calcilos y gráficos para la limpieza Las dos principales tareas u objetivos del lodo son: limpiar el hueco y mantener las paredes del pozo. La limpieza esta basada en la ley de stoke osea la caída de un objeto en un medio o en un fluido. • No podemos podemos tener tener fluidos fluidos de perforación perforación que sea sea de igual igual densidad densidad de de los recortes. recortes. • La reología reología es una propied propiedad ad del fluido fluido son condicion condiciones es dinámicas dinámicas y estática estáticas s y la tixotropí tixotropía a es otra propiedad del fluido. • El políme polímero ro tiene tiene meno menos s densid densidad ad que que la benton bentonita ita estam estamos os habla habland ndo o de 1.5 a 1.8 y la bentonita bentonita estamos habland hablando o de 2.45 a 2.6 o más, y en realidad realidad los los recortes que que van a salir salir tiene más o menos esa densidad. • De todas todas formas formas el líquido líquido va ser mucho mucho más liviano liviano que que el sólido, sólido, entonces entonces que que debemos debemos hacer para que el líquido levante los recortes? Hablamos de tixotropía y la reología. • Propieda Propiedades des reolog reologicas icas:: la viscosi viscosidad dad y el punto punto cede cedente nte • El punto punto cedent cedente e nos da el concep concepto to de la cantida cantidad d de solidos solidos que que tiene tiene • Tipo de flujo: si el fluido es viscoso vamos a tener flujo flujo laminar laminar o también también flujo tapón, también depende de su caudal, si mantenemos el caudal constante viscosidad mayor= tenemos flujo laminar consiguientemen consiguientemente te flujo tapón viscosidad menor: menor: tenemos flujo turbulento turbulento solamente variando la viscosidad plástica. • no se utiliza utiliza flujo flujo tapó tapón n para para cementa cementación ción simple simple • cuand cuando o el flujo flujo es lamin laminar ar que que es lo que que pasa pasa con los los recorte recortes? s? Van Van a ser levan levantad tados os homogéneamente es el acarreo más eficiente con un flujo laminar, el acarreo de los recortes es mejor con un flujo laminar • con el flujo flujo turbule turbulento nto el recorte recorte a un momento momento está está en un lado lado luego luego se cae, acá acá se retrasa retrasa el acarreo es menos eficiente. Consecuencias: el acarreo no es eficiente mayor tiempo de circulación, en esa interacción de los recortes salen redonditos, y las partes recortadas se van contaminadas al lodo y es difícil de sacar, es un daño irreversible al lodo POZO NO VERTICAL
TREN DE BACHES 1.- BOMBEAR a) 10-15 bbl bache de lodo de densidad 5 puntos más del de perforación b) 10-15 bbl bache de lodo de viscosidad plástica 1/5 de la viscosidad actual de perforación c) a) d) b) e) a) de esta forma es que podemos mantener mas limpio el agujero PRACTICAS ACONSEJABLES PARA LA LIMPIEZA DEL HUECO 1. limpiar el hueco tan rápido rápido como se perfora perfora • utilizar utilizar las curvas curvas de limpieza limpieza del del hueco de esa secció sección n para hacer hacer concordar concordar la limpieza limpieza del del hueco con la rata de perforación instantánea • aseg asegur urar arse se de que que el lodo lodo este este dent dentro ro de las espe especi cifi fica caci cion ones es.. La reolo reologí gía a es muy muy importante para la limpieza del hueco
2. cambiar las especificaciones si las propiedades del lodo son obviamente inadecuadas para la limpieza del hueco, este cambio se lo tiene que ir cambiando paso a paso. 3. circular hasta retorno limpio antes de efectuar el viaje (sacar y bajar herramienta para cambio de trepano etc.) los fondos arriba no aseguran un hueco limpio. Seguir los procedimientos de circulación. Revise siempre que la zaranda estén limpias antes de empezar el viaje 4. reciproque de tal forma de no tener la herramienta en condiciones estáticas. • Reciproque y rote la tubería continuamente mientras este circulando. • El movimiento perturba los lechos de recortes en el hueco. • Rote solo muy lentamente a menos que sea posible reciprocar, pues de otra manera pueden formarse salientes u ojos de cerradura 5. Planear y realizar viajes de limpieza o viajes cortos en la medida que las condiciones del hueco así lo dicten • Los viajes de limpieza ayudan a perturbar los lechos de recortes a lo largo del hueco • Si tuviésemos problemas de gasificación donde el balance de presión de formación y presión hidrostática están muy próximos entonces haremos un viaje de chequeo flowcheck por lo menos unos quince minutos chequear si sube o baja el nivel 6. Vigilar las zarandas tanto en volumen como tamaño, clase, de recortes los que son indicadores importantes de la condición del hueco • Además de eso tenemos que saber que buscar en las zarandas 7. Mantener todo el sistema de circulación y de control de solidos en buenas condiciones de trabajo • Por la buena condición de hueco pare, saque hasta el zapato y repare el equipo que sea vital (las bombas principales) en lugar de continuar perforando con una capacidad de limpieza insuficiente CALCULOS PARA LA LIMPIEZA DEL HUECO Efectuar el cálculo de la limpieza del hueco basado en la sección con mayor inclinación del hueco, todas las demás secciones se limpiaran si esta. El angula mas difícil para la limpieza se encuentra entre los rangos de 45 a 60 grados los ángulos mayores no presentan mayores dificultades. PARA POZOS VERTICALES En los pozos verticales limpiar con lodo viscoso de alto punto cedente. Especialmente en los huecos de diámetros grandes no se pueden limpiar solo con velocidad. • Use barridos o use baches de alta viscosidad para limpiezas adicionales. Si los cortes van a ser levantados por el lodo mantener una fuerza de gel efectiva para la suspensión de recortes • El caudal de flujo debe incrementarse con el angulo por ej: un pozo de 30 grados de inclinación requiere una velocidad anular de 20% mayor que la de un pozo vertical para una limpieza efectiva, un pozo de 60 grados requiere casi el doble de velocidad anular que un pozo vertical PARA POZOS HORIZONTALES Limpiar los pozos inclinados con mayor densidad Usar lodos de menor viscosidad para producir turbulencia que ayude a limpiar los huecos inclinados y/o horizontales • Los lechos de recortes se pueden remover con píldoras de baja viscosidad seguida inmediatamente barridos de alta densidad y alta viscosidad • Es importante mantener constante la velocidad mientras se bombea estas píldoras o tren de píldoras para evitar el empaquetamiento del hueco • La rotación y la reciprocación son críticas para la buena limpieza del hueco cuando la inclinación excede los 45 grados OPTIMIZACION DE LA LIMPIEZA DEL HUECO • Incrementando el caudal de flujo se logra que el hueco se limpie mas rápidamente pero esto tiene su limite • Incrementando el índice de transporte se aumenta la capacidad del lodo para limpiar el hueco, el índice de transporte se puede incrementar
a) Aumentando el peso del lodo b) Aumentando el factor de reología FORMACIONES INCONSOLIDADAS
Las formaciones inconsolidadas generalmente se encuentran en la parte superior del hueco, son arenas sueltas, gravas y limonita; que pueden fluir al hueco, atacascando a la herramienta, aprisionando a la herramienta, en el menor de los casos incrementar el peso al lodo. Solucionar directamente el problema, puede ayudar a la constitución de la torta o película; esta podrá estabilizar las formaciones haciendo que se reduzca la entrada del lodo o filtrado hacia la formación, entonces una buena película o torta más que un alto sobre balance es la clave para prevenir la inestabilidad y la pega de tubería. −
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PREVENCION DE TUBERIA EN FORMACIONES INCONSOLIDADAS El lodo debe ser diseñado para formar una torta o película cohesiva, consistente y elástica (no se rompa a la contacto) y sobre todo de baja permeabilidad. (explicación) No exceder el caudal requerido para la limpieza del hueco ya que la velocidad adicional puede erosionar la torta que se ha formado y pueda perturbar la formación Cuando sea posible evitar rotar el trepano o los estabilizadores frente a las formaciones inconsolidadas pues ello, puede causar remoción de la torta no es recomendable hacer el back reamer ello puede causar la remoción de la torta y causar la inestabilidad Viajar a través de las formaciones inconsolidadas o problemáticas cuidadosamente para minimizar la remoción de la torta. Bajar el minimo de fierro al hueco, bajando al BHA siempre inspeccionado y sabiendo como se va recuperar y si no hay forma de recuperación no se baja. Limpiar cualquier relleno en el fondo antes de continuar con la perforación
Considerar la colocación o balanceo de píldoras viscosas en la formación antes de continuar perforando, ello puede darle cierta cohesión y consistencia a la formación. (ejemplo).
FORMACIONES MOVILES Las formaciones móviles más comunes son la halita (sal) y las arcillas plásticas que se tiene en las formaciones (en Yecua y en el Chaco inferior), estas formaciones ------------ se deslizan dentro del hueco, el deslizamiento se puede prevenir o reducir incrementando la densidad del lodo. −
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PREVENCION DE LA PEGA O PARISIONAMIENTO DE LA TUBERIA EN FORMACIONES MOVILES. Considerar el uso del trepano PDC excéntricas para perforar el hueco ligeramente ensanchado. Repasar cuando se está bajando la herramienta y además repasar cada tubo o (sencillo) de la pareja o tiro cuando se esta perforando (repasando continuamente) Mantener la tubería en movimiento cuando la tubería este en hueco abierto. Efectuar viajes de limpieza o viajes cortos en este caso establecer un tiempo máximo y no una longitud (distancia) máxima de perforación para efectuar dichos viajes cortos Incrementar el peso del lodo antes de penetrar las formaciones conocidas como móviles. El mayor riesgo de quedarse pegado cuando existen formaciones móviles esta en los primero metros que se los atraviesa.
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Para liberar la tubería en sal o en una formación móvil, se deberá bombear píldoras de agua dulce alrededor del BHA para disolver la sal y paralelamente tensione y accione el martillo. Una vez libre repase y acondicione el hueco Para soltar la tubería pegada por la acción de la arcilla, bombear píldoras base aceite y detergente y tensione y accione el martillo, una vez libre repase y acondicione el hueco.
FORMACIONES FRACTURAS O FALLADAS Están relacionados con problemas de estabilidad este tipo de problemas es muy difícil de prevenir a lo mucho podemos minimizar, no se puede garantizar pero la inestabilidad puede desaparecer eventualmente a medida que el hueco se colapsa hasta una condición estable El aumento o incremento de densidad del lodo no tiene efecto significativo sobre la estabilidad y bajo ciertas circunstancias puede empeorar el problema. Las perdidas en estas formaciones pueden inducir a otros problemas de pega especialmente pega diferencial. PREVENCION DE PEGAS DE TUBERIA POR FORMACIONES FRACTURADAS O FALLADAS 1. Chequear constantemente el estado del hueco mientras este perforando 2. Estar preparado para parar y circular antes de perforar a través de zonas de fuerte potencial de perdida ej: una falla o una veta de carbón pues un anular limpio puede prevenir el empaquetamiento en el caso de perdidas grandes 3. Lave y repase cuando este bajando tubería y limpie el relleno antes de continuar la perforación 4. Limitar la velocidad de la rotación o RPM cuando este repasando para minimizar la perturbación de la formación 5. No es necesario tener fondos arriba entes de continuar perforando 6. Restringir las velocidades de viaje a través de las formaciones fracturadas para minimizar su perturbación 7. Limite las presiones de circulación cuando este perforando para evitar inducir perdidas 8. Si se produce una pega en una caliza considere la posibilidad de bombear acido clorhídrico inhibido si la sección fracturada es pequeña. FORMACIONES GEOPRESURIZADAS La inestabilidad del hueco es acusado por la tensiones por la pared del hueco que excede los esfuerzos compresionales de la formación haciendo que la roca falle y caigan grandes fragmentos de roca dentro del hueco, la falla de hueco da como resultado el ensanchamiento del hueco, el cual conlleva a problemas de limpieza. Las formaciones lutiticas son mas dadas a fallar que las arenas debido a sus menores esfuerzos compresionales. 1) Se refiere a los esfuerzos compresionales y se hace una diferencia entre lutitas y arena diferenciándose en la granulometría y como se ha ido sedimentando y depositando. PREVENCIÓN DE PEGA DE TUBERIAS POR FORMACIONES GEOPRESURADAS 1. Mantener limpio el hueco pues el incremento de velocidad de circulación mejora la limpieza del hueco y ayuda a estabilizarlo por el incremento del DBC 2. Controlar, monitorear la presión de poro, una presión aumenta la posibilidad de estabilidad y la necesidad de incrementar el peso del lodo. 3. Incrementar el peso del lodo tan pronto como empiecen a verse los problemas. Derrumbes Migración de fluidos A penas se vean los indicios no se debe de subir la densidad Parámetros − −
PH Salinidad Variación de viscosidad Variación de la condiciones reologicas Cantidad o forma de los recortes En cada derrumbe se debe de incrementar en dos puntos, generalmente el problema es químico cuando se habla de salinidad. Se puede llegar a necesitar un mayor peso de lodo para estabilizar el hueco del que se hubiera requerido inicialmente para prevenir la inestabilidad. 4. El incremento del peso del lodo puede variar con la inclinación del pozo y el azimuth con una regla de campo incrementar la densidad de 0,5 lb/gal por cada 30º de incremento de la inclinación respecto al requerido por un pozo vertical. FORMACIONES REACTIVAS Las arcillas son sensibles al agua absorben el filtrado del lodo y se hinchan. Un hinchamiento severo dentro del hueco puede aprisionar el BHA, pero el mayor problema es la mayor cantidad de arcilla pegajosa y sube y tiende a taponear la línea de retorno (forline) este problema solo ocurre con lodo base agua, puede ocurrir también con lodo base aceite y la salinidad es mayor que la del lodo tiene muy poco efecto en este problema el ------------------------PRESENCION DE PEGAS DE TUBERIAS EN FORMACIONES REACTIVAS 1. Perforar y recubrir las formaciones reactivas tan pronto como sea posible. Minimizar el tiempo de gastado en hueco abierto. Es hacer un key consistente e impermeable reduciendo el tiempo de trabajo para no remover o limpiar el revoque o la película 2. Mantener el lodo dentro de sus especificaciones reologicas concentración de lodos, concentración de solidos de tal forma que permita tener un película delgada, consistente y permeable específicamente el polímero como el encapsulador. 3. Monitorear, estrechar el contenido de las arcillas reactivas mediante el MBT (Metal Blue Test), cuando se usa lodo base agua este indica el contenido de lodo, consiguientemente el MBT indicara la reacción de las arcillas de la formación con el lodo. 4. Minimizar la longitud del ensamblaje del lodo 5. Limpiar el hueco regularmente cuando esta perforando 6. Estar siempre preparado para desechar o diluir lodo, en casos muy severos considere la posibilidad el cambio de lodo base aceite. PRACTICAS ACONSEJABLES PARA EVITAR LA PEGA DIFERENCIAL 1. Planificar anticipadamente Estar alerta a las formaciones permeables, areniscas ------------ tienen el mayor potencial de pega potencial, pues recordar una formación problemática permeable como tal hasta que es revestida con la tubería.-------------2. Planes de contingencia Preseleccionar el tratamiento de lodo y métodos de liberación Asegurarse que siempre haya la localización de un suministro adecuado de lubricantes, fluido para píldoras viscosificantes, material para curar estas perdidas por eljemplo asbesto y otros -----------, material densificante. 3. Seleccionar el BHA para un minimo contacto con las paredes durante la perforación de secciones en las que haya un alto riesgo de pega diferencial, si es necesario use estabilizadores de menor diámetro (desgastados) hacia la parte superior del BHA, pues ellos no afecta el control direccional. 4. Mantener el peso del lodo en el minimo necesario para perforar la sección. Controlar y monitorear las otras propiedades del lodo, especialmente los geles, los sólidos de baja densidad y el filtrado •
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Tener espacio disponible en los tanques cuando se esta perforando con alto riesgo de pega, para permitir el mezclado y desplazamiento rápido y tratamiento si llega a ocurrir la pega. Mantener la tubería en movimiento y circular siempre que sea posible Seleccionar métodos o equipos de registros direccionales que requieran la tubería permanezca estática la menor tiempo posible como por ejemplo: MWD en las secciones criticas rote la tubería lentamente con la cuñas puestas, con la mesa rotaria en las conexiones o registros direccionales para reducir el riesgo de pega diferencial.------------Controlar y monitorear continuamente la tensión de poro, los incrementos de sobrebalance, incremente la posibilidad de quedarse pegados por ejemplo: 500 Psi de sobrebalance se incrementa el riesgo de pega por presión diferencial a medida que aumenta el ángulo de hueco.
PEGA POR PRESION DIFERENCIAL 1. Alta diferencial de presión PH > Pf = 500 Psi 2. Formaciones permeables porosas frente al BHA (DC) 3. La circulación normal mínima 4. La pega proviene de una condición estática
Dibujo Los estabilizadores del -------------------------------
trepano
va
homogenizando
luego
se
forma
el
key
PROPIEDADES Y TRATAMIENTO DE LODO Control de solidos de baja permeabilidad para evitar la pega diferencial DIAMETRO DEL HUECO 17 ½ 12 ¼ 8½ 6
% RECOMENDADO DE SBC 10 – 15 8 – 10 5–8 5–8
LUBRICANTES Los lubricantes ayudan a disminuir la pega diferencial MODIFICADORES DE REOLOGIA Puede adicionarse a lodo base aceite para mejorar su reologia y bajar la velocidad de recorte. 3 – 6 RPM (sin geles). ----------------------------------------------
EJERCICIO Tubo en U SECUENCIA OPERACIONAL 1. Diagnosticar el problema Pega de tubería
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Efectuar el chequeo de inventario de materiales Baritina Sulfactantes Lubricantes Material de control de perdidas Diesel y agua (Paralalelamente hacer cálculos para poder libra la tensión) Revisar los químicos (de acuerdo al análisis de tensión que se obtenga)
a.
Si la tensión es menor o igual a la capacidad de soporte de la tensión del DP, entonces bombearemos un colchón o una píldora de sulfactante por directa frente al tramo problema; 20 mts. Por encima y se deja 8 hrs. De remojo teniendo por objeto remojar y reducir el área de contacto. Luego de las 8 hrs. Se empieza con golpes de tijera si estamos sacando perfectamente la herramienta haremos los golpes hacia abajo Cada 15 min. Se bombea ½ barril de sulfactante, luego tensionar un 20% de la tensión máxima que soporta el DP igualmente dar torsión 10 – 20 % menos el torque que soporta el DP.
b.
Si es mayor a la capacidad del DP se hace un tubo en U 1) Bombear por el E.A. 367 Bls. De diesel y cerrar el pozo y la presión superficial va ser 967 Psi. 2) Tensione la herramienta a un 20% de la capacidad del DP o en su defecto a un 50% de su capacidad mas 10 – 15 vueltas a la derecha 3) Se empieza a desfogar por espacio anular hasta que la presión llegue 0º Psio se haya librado antes la herramienta. 4) Si no se libra se hace dos maniobras a) Es bajar hasta su punto neutro tensionar y circular b) Tensionar hasta 10% y 60% de su capacidad
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