UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA PETROLERA
PROYECTO DE GRADO
TEMA: “TERMINACION DE POZOS DE GAS CON LA APLICACIÓN DE TUBINGLESS”
POSTULANTE: UNIV. VISTAS DIAZ ALVARO
LA PAZ – BOLIVIA
ÍNDICE GENERAL
Resumen Objetivos Objetivo general Objetivo especifico
CAPITULO I Estudio de yacimientos de gas 1.1. Definiciones 1.2. Formación de gas 1.3. Propiedades y características del gas 1.4. Descripción de los yacimientos de gas 2. CAPITULO II Estudio del sistema de Terminación tubingless 2.1. Definición de terminación tubingless 2.2. Antecedentes de la terminación de pozos de d e gas 2.3. Diferencias entre pozos tradicionales y con tubingless 2.4. Diseño de la terminación tubingless 2.4.1. Cálculos de geopresion 2.4.1.1. Determinación de la presión de sobrecarga 2.4.1.2. Determinación de presión de poros 2.4.1.3. Determinación de la presión de fractura 2.4.2. Consideraciones para el diseño de la tubería tubería tubingless 2.4.2.1. Factor de diseño 2.4.2.2. Esfuerzos considerados en el diseña de terminación tubingless 2.4.2.2.1.
Diseño por presión interna
2.4.2.2.2. 2.4.2.2.3. 2.4.2.2.4. 2.4.2.2.5.
Diseño por presión de colapso Diseño por tensión Modelo biaxial Modelo triaxial
2.4.2.3. Consideraciones por cambios de longitud de la tubería 2.4.2.3.1. 2.4.2.3.2. 2.4.2.3.3.
Efecto pistón Efecto de pandeo Efecto de la temperatura
2.5. Conexiones y accesorios acc esorios utilizados en la terminación tubingless 2.5.1. Tipos de conexiones o juntas 2.5.1.1. Diferencia entre rosca API y Premium 2.5.1.2. 8 hilos rosca redonda 2.5.1.3. Rosca tipo butress 2.5.2. Equipo de flotación 2.5.3. Tapones de desplazamiento 2.5.4. Centradores 3. CAPITULO III Procedimiento de terminación tubingless en el campo TIMBOY X 1001 – SANTA CRUZ 3.1. Secuencia operativa 3.2. Gradiente de presión 3.3. Parámetros para el uso del sistema tubingless 3.4. Procesos de terminación en tubingless 3.5. Ventajas en la aplicación a plicación del sistema de tubingless tub ingless 3.5.1. Ventajas generales 3.5.2. Ventajas operativas 3.5.3. Ventajas económicas 3.5.4. Ventajas Medio Ambientales 3.5.5. Desventajas 4. CAPITULO IV ANALISIS AMBIENTAL Y ECONÓMICO 4.1. Aspectos ambientales 4.2. Análisis ambiental
4.2.1. Normas de control ambiental 4.2.2. Procedimiento de control ambiental 4.2.3. Plan de control ambiental campo timboy x 1001 4.2.4. Control de reactivos y material 4.2.5. Análisis de control ambiental campo timboy x 1001 4.3. Análisis económico 4.3.1. 4.3.2. 4.3.3. 4.3.4. 4.3.5. 4.3.6.
Cotización de equipo de terminación Cotización de marcas y tipos de equipos de terminación Costo de instalación de equipo de terminación Costo de instalación de equipo de terminación sistema tubingless Diferencia de costos de equipos de terminación terminación Características técnicas y de fabricación del equipo tubingless
Conclusiones y recomendaciones Anexos Bibliografía
AGRADECIMIENTO
Agradesco primeramente a todos los ingenieros que trataron y lograron formar aun gran profesional, dandole el conocimiento necesario y el de experiencia laboral para poder entender y aplicar todo lo aprendido como ingeniero, a mi familia que siempre me dio el apoyo para poder seguir adelante y no darme por vencido en ningun momento, aquellas personas que creyeron en mi dandome su amistad,ayudandome en aquello que no entendia para finalmente poder vencer una etapa en mi vida, lo unico que puedo decir a todos ellos es simplemente. MUCHAS GRACIAS
RESUMEN EJECUTIVO
Por la importancia que tiene el gas natural en el consumo energetico se busca realizar la explotacion del mismo, a traves de busqueda de nuevos metodos los cuales faciliten su obtencion, sin tener que realizar altas inversiones monetarias al contrario la industria petrolera busca obtener el gas natural a bajos costos en maquinaria, a raiz de esta situacion se aplicara un sistema de tubingless el cual consiste en aplicar la tuberia de produccion como una tuberia de perforacion para poder llegar a la zona de interes. Tambien se hara una breve introduccion asi los yacimientos aptos para la aplicación del sistema con tuberia de produccion, como tambien de la definicion del mismo para tener un mejor entendimiento del concepto, tanto de la propiedades y las caracteristicas que tiene cada uno de los distintos tipos de yacimientos de gas natural y de su debida descripcion de cada uno de ellos y sin olvidar de la teoria de formacion del hidrocarburo. Ademas se realizara la descripcion de la secuencia operativa de la perforacion en un pozo gasifero empleando esta nueva tecnica de terminacion llamada tubingless (sin aparejo de produccion), la cual tiene como caracteristica principal que al terminar la ultimo etapa del pozo de gas se introducira y se procedera a la cementacion de la tuberia de produccion por donde finalmente se realizara la explotacion de los distintos yacimientos, y asi hacer la propuesta de la utilizacion de la tuberia de produccion como sarta en el trabajo para la optimizacion en el proceso de perforacion y busqueda del hidrocarburo. Por ultimose hara un analisis ambiental y un analisis economico, hay que tener en cuenta que la utilizacion de productos quimico en la industria petrolera debe estar en continuo control debido a la reaccion que tienen en contacto con la superficie y las formaciones, ademas que existen normas las cuales controlan la contaminacion ambiental y a las cuales tenemos que regirnos para poder realizar el proceso de perforación. El analisis economico hara referencia a la comparacion del costo del equipo de terminacion tradicional con el sistema de terminacion de tubingless, ademas del bajo costo monetario en el armado y la instalacion del sistema aplicado en el yacimientode gas, y asi poder demostrar que el sistema de terminacion tubingless es mucho mas rentable, economico, factible, y lo de mayor importancia es aplicable en los camos de gas de Bolivia respetando las limitaciones del mismo metodo.
RESUMEN TECNICO CAPITULO I
En el siguiente capitulo se hara enfasis a la descripcion de las definiciones de un yacimiento para un entendimiento mas amplio del nombre, ademas de las propiedades y de las caracteristicas de un yacimiento como ser la presion, la temperatura, la relacion gas – agua, la interpretacion de los graficos presion vs temperatura, sin olvidar de como deben de ser y como se conforman las formaciones para poder producir el hidrocarburo y como esta entrampado en el, tambien que debe de tener el pozo para la aplicación del sistema de tubingless y tomar encuenta la adaptacion que debe de cumplirse para la realizacion del metodo en las formaciones de interes. Se documentara tambien los procedimientos, tecnicas y ecuaciones las cuales nos ayudaran a saber de que tipos de yacimiento de gas que se esta tratando de estudiar, sin olvidar que se analizara cada uno de ellos para asi tener un conocimiento mas amplio de como se puede hacer el reconocimiento de cada uno de los pozos los cuales contienen el hidrocarburo relacionado con el sistema en el cual se realizara la aplicación de la tuberia de produccion como sarta en el proceso de perforacion. Ademas se recopilara la informacion necesaria para saber y adapar las caractersiticas que debe de tener el yacimiento para la coreccta aplicación del sistema de terminacion tubingless, en pozos bolivianos para asi poder implementar el metodo y demostrar si es factible o no es factible en algun pozo de nuestro pais, y asi tener la capacitacion necesaria en informacion sobre los pozos ideales para la aplicación del proceso de terminacion el cual se esta tratando de poner en funcionamiento en Bolivia.
CAPITULO II
En este capitulo se realizara la descripcion del sistema de tubingless en la terminacion de yacimientos de gas, de la importancia que se debe de tener para la elaboracion de una terminacion en el pozo, ya que la tuberia en una terminacion representa la vida util del pozo y ademas el aprovechamiento de la energia optima del yacimiento de gas. Ademas se analizara el uso de la tuberia de produccion en la ultima etapa de perforacion que actuara como una tuberia de revestimiento de explotacion y la cual estara cementada y que al finalizarse las operaciones de instalacion actuara como un aparejo de produccion. Sin olvidar de realizar el estudio necesario para el diseño de la terminacion con el sistema tubingless, pero sin pasar por alto de hablar sobre algunos antecedentes sobre la aplicación del metodo en algunos yacimientos de gas, enfocaremos el anilisis en los parametros necesarios para el diseño como por ejemplo el estudio de las presiones en la tuberia como de las presiones que se ejercen en la tuberia aportados por la formacion y de la determinacion de la presion de fractura ya que este parametro es el uno de los mas importantes ya que sobrepasada esta presion ocasionariamos un daño a la formacion la cual estamos perforando esta deformacion tal ves nos ocasionaria problemas dentro del pozo por ejemplo un amago de descontrol o tal ves la presencia de una surgencia, tambien estudiaremos la gradiente de presion la cual varia en funcion al conocimiento si esta gradiente es normal, anormal, o subnormal y es una de los datos mas importantes para sabes si es prudente la instalacion de una cañeria deproduccion y para la obtencion del hidrocarburo que entra en juego con la aplicación del sistema de tubingless.
CAPITULO III
En este capítulo se hará en estudio sobre la secuencia operativa de la perforación en los diferentes tramos los cuales se deberán de realizar para llegar a la zona de interés y sobre el proceso de terminación del yacimiento por el sistema tubingless y no por la instalación del sistema tradicional de terminación, además se realizara el análisis y la descripción detallada de la secuencia operativa que se debe de seguir desde el tramo superficial hacia el tramo de producción, sin olvidar de la secuencia que se ha de seguir en el programa de terminación con el sistema de tubingless dando mayor interés a las actividades de mayor relevancia dentro del proceso de perforación de un pozo. También se estudiara el uso de la tubería de producción como sarta de trabajo para la optimización del proceso con base a las ventajas mecánicas, hidráulicas, de torque y aspectos operativos sobre una sarta convencional en la implementación del sistema de tubingless. Además se realizara un estudio para demostrar las ventajas que trae la implementación del nuevo sistema de terminación con la tubería de producción utilizada en el proceso de terminación de un yacimiento de gas natural, estas ventajas se tocaran desde el punto de vista operativo ósea en la secuencia desde la perforación hasta la etapa final que es la terminación del pozo, desde el punto de vista económico ya que el nuevo sistema se ve que opta por no utilizar algunos de los accesorios que se normalmente se utilizarían en una terminación normal, como ser en registros eléctricos en el pozo, en la utilización de trépanos, de tubería de perforación, en cañones para los baleos, en las cañerías, desde el punto de vista ambiental, en el tratamiento de todos los reactivos, sustancias y materiales químicos que son utilizados tanto en la preparación del lodo de perforación como del fluido de terminación que se emplea para la última etapa y así no ocasionar un daño a la formación de interés, tanto de la zona de almacenamiento de las sustancias y como se debe de actuar para el tratamiento de los cuerpos que fueran dañados por algún accidente ambiental con estas sustancias, se tendrá el conocimiento necesario para llevar a cabo las medidas necesarias.
CAPITULO VI
Finalmente en este capítulo se hará un estudio del análisis ambiental para el cuidado tanto del personal encargado desde la perforación hasta la terminación del yacimiento de gas, se tomaran en cuenta las características químicas y sus distintas reacciones que tendrán en contacto con las sustancias de las formaciones, o con el suelo que es removido para la elaboración de las fosas de tratamiento para los fluidos de perforación los cuales son removidos para ser reemplazados por otros en cada tramo de la perforación como en la terminación del pozo. Se hablara de los distintos programas de control ambiental que se han de seguir para cualquier accidente o derrame que se presentara en el tratamiento de las sustancias y de los materiales en la preparación de los fluidos de perforación como en los fluidos de terminación que se han de utilizar para la realización del yacimiento. Y un análisis económico el cual nos dará las cantidades monetarias que se ha de gastar para la aplicación en la terminación del yacimiento por el sistema tubingless, así como de una comparación del monto que se tiene en la aplicación del sistema con respecto al monto general que habría que consumir si se realizara una terminación tradicional del pozo, también se realizara la selección del equipo a utilizar según el materia de fabricación, las características del fabricante que caracterizan a cada uno de los componentes que formaran parte del armado del sistema de terminación y se escogerá los accesorios y en equipo más óptimo para la implementación del mismo en el pozo. Sin olvidar que para la correcta elección del equipo no es necesario solamente el punto de vista económico, sino que se verá también si el equipo cuenta con todas las características necesarias para las maniobras que se han de realizar en el proceso de perforación y terminación del pozo con el sistema de terminación con tubingless.
