NOMBRE:
HERNAN ALEJANDRO CAROS MERIDA
CODIGO:
C6003-8
SEMESTRE:
SEPTIMO B
MATERIA:
PERFORACION PETROLERA II
DOCENTE:
JOAQUIN FLORES
FECHA: 21 DE AGOSTO 2018
VENTANA OPERACIONAL INTRODUCCION Los problemas de estabilidad e hoyo tienen lugar cuando los esfuerzos en las cercanías del hoyo exceden la resistencia de la roca. Para prevenir este problema debe existir y mantenerse un balance entre los esfuerzos y la resistencia de la roca durante toda la perforación del pozo.La columna de material rocoso y fluidos extraída durante la perforación no solo induce nuevos esfuerzos sino también modifica las presiones del hoyo.
OBJETIVO
Describir los conceptos esenciales que presenta una ventana operativa en perforación petrolera
Observar las variaciones que podría presentarse en una ventana operativa en la perforación de un pozo petrolero
realizar una venta operativa a partir de datos conocidos (densidad de formación, densidad de fractura y TVD)
MARCO TEORICO
Ventana operacional
La ventana operativa nos dice si podemos perforar o no un pozo, es el área definida principalmente por las curvas de presión de poro y el gradiente de fractura. (Fig. 1)
Fig. 1
Las siguientes dos curvas en las que consiste la ventana operacional son el esfuerzo mínimo (cierre de las fracturas inducidas, y límite de rompimiento, pérdida total de circulación). Estas cuatro curvas permiten definir las densidades de lodo y asentamiento de tubería de revestimiento óptimo, que garantice la integridad mecánica y el gradiente de formación suficiente para la planeación de cada etapa.
Los estudios geomecánicos nos ayudan a determinar la ventana operacional, pueden ser tan sencillos o complejos dependiendo de la información con la que se cuente pero al final se debe generar la curva de colapso de la formación (Fig. 2). La relación entre la curva de colapso de la formación y la presión dentro del pozo determina la presencia de cavernas, cierres de pozo, atrapamientos de sarta, y fractura de la formación entre otros fenómenos.
Fig. 2 La ventana operacional de perforación se construye considerando el producto de la combinación de los gradientes de ovalizacion y fractura y un factor de seguridad, como datos clave para prevenir la iniciación de las fallas de corte y fracturas durante las actividades de perforación. (Fig. 3)
Presión De Formación O De Poro: Es aquella a la que se encuentran confinados los fluidos dentro de la formación. Las presiones de formación o de poro pueden ser normales, anormales (altas) o subnormales (bajas). Las presiones anormales se definen como aquellas presiones mayores que la presión hidrostática de los fluidos de formación. Presion de formación (psi)=0.052*TVD(ft)*densidad de formación(PPG)
Presión De Fractura: Es la fuerza por unidad de área necesaria para vencer la presión de formación y la resistencia de la roca. La resistencia que opone una formación a ser fracturada, depende de la solidez ó cohesión de la roca y de los esfuerzos de compresión a los que se someta. Las formaciones superiores solo presentan la resistencia originada por la cohesión de la roca. A medida que aumenta la profundidad, se añaden los esfuerzos de compresión de la sobrecarga de las formaciones subyacentes Presion de fractura (psi)=0.052*TVD(ft)*densidad de fractura(PPG)
MARCO PRACTICO
Datos PROFUNDIDAD (m) 0,00 80,00 220,00 338,00 450,00 563,00 683,00 790,00 834,00 863,00 1113,00 1336,00 1446,00 1924,00 2201,00 2708,00 2800,00 2976,00 3004,00 3202,00 3286,00 3400,00
DENS. FORM. (lb/gal) 8,29 8,38 8,46 8,48 8,50 8,52 8,53 8,54 8,54 8,65 8,70 8,70 8,70 8,70 11,10 12,00 12,69 10,81 9,60 10,19 11,50 15,00
DENS. FRAC. (lb/gal) 11,17 13,19 13,85 13,87 13,88 13,90 13,92 14,00 14,03 14,04 14,14 14,29 14,42 14,84 17,96 17,77 18,46 16,58 15,37 15,96 17,27 20,77
Solución PROFUNDIDA D (m)
DENS. FORM. (lb/gal)
DENS. FRAC. (lb/gal)
GRAD. FORM. (psi/pie)
GRAD. FRAC. (psi/pie)
PRESION FORM. (psi)
PRESION FRAC. (psi)
0,00
8,29
11,17
0,431
0,581
0,00
0,00
80,00
8,38
13,19
0,436
0,686
114,44
180,06
220,00
8,46
13,85
0,440
0,720
317,60
519,71
338,00
8,48
13,87
0,441
0,721
489,06
799,57
450,00
8,50
13,88
0,442
0,722
652,59
1066,00
563,00
8,52
13,90
0,443
0,723
818,31
1335,53
683,00
8,53
13,92
0,444
0,724
994,52
1622,43
790,00
8,54
14,00
0,444
0,728
1150,84
1886,97
834,00
8,54
14,03
0,444
0,730
1215,21
1996,99
863,00
8,65
14,04
0,450
0,730
1274,18
2066,71
1113,00
8,70
14,14
0,452
0,735
1651,32
2684,40
1336,00
8,70
14,29
0,452
0,743
1982,18
3256,44
1446,00
8,70
14,42
0,452
0,750
2145,86
3558,24
1924,00
8,70
14,84
0,452
0,772
2855,84
4871,47
2201,00
11,10
17,96
0,577
0,934
4168,24
6745,59
2708,00
12,00
17,77
0,624
0,924
5544,21
8209,69
2800,00
12,69
18,46
0,660
0,960
6063,29
8819,33
2976,00
10,81
16,58
0,562
0,862
5487,51
8416,79
3004,00
9,60
15,37
0,499
0,799
4918,21
7875,04
3202,00
10,19
15,96
0,530
0,830
5568,05
8719,78
3286,00
11,50
17,27
0,598
0,898
6447,26
9681,67
3400,00
15,00
20,77
0,780
1,080
8701,21
12047,83
VENTANA OPERATIVA DENS EQ. (lb/gal) 5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
0.00 500.00 ) 1000.00 m1500.00 ( D2000.00 V T
2500.00 3000.00 3500.00 DENS FORM
gradiente de formacion
DENS FRAC
gradiente de fractura
GRADIENTE FOR./FRAC. (psi/pie) 0.300 0.00 500.00 1000.00
) m1500.00 ( D V2000.00 T
2500.00 3000.00 3500.00
0.400
0.500
0.600
0.700
0.800
0.900
1.000
1.100
1.200
PRESION DE F OR./FRAC. (psi) 110.00 0.00
2110.00
4110.00
6110.00
8110.00
10110.00
500.00 1000.00
) m1500.00 ( D V2000.00 T
2500.00 3000.00 3500.00 presion de formacion"
presion de fractura
CONCLUSIÓN La ventana operativa nos muestra el rango de presiones de trabajo es decir los limites para poder trabar a presiones controladas y no causar una arremetida o perdidas de circulación