MINISTERIO DE EDUCACIÓN
CARRERA DE INGENIERÍA DEL PETROLEO Y GAS NATURAL VIBRACIONES EN LA SARTA DE PERFORACION EN EL POZO CAIGUA X1001D TESINA:
PARA OBTENER EL TITULO DE TECNICO SUPERIOR EN INGENIERIA DEL PETROLEO Y GAS NATURAL
PRESENTADO POR:
YENNY ORTEGA VIDES ELOY A. SALAZAR GUTIERREZ
Ing.. FRANZ FRANZ G. ZENTE ZENTENO NO CALL CALLAHU AHUAR ARA A ASESOR TÉCNICO: Ing Prof. SANTOS CUELLAR CUELLAR LOPEZ LOPEZ ASESOR ASESOR LENGUA INDIGENA: INDIGENA:
TERRIT TERRITORI ORIO O GUARANÍ GUARANÍ – BOLIVIA BOLIVIA Diciem Diciembre bre de 201 20144
HOJA DE APROBACIÓN VIBRACIONES VIBRACIONES EN LA SARTA DE PERFORAC PERFORACIION EN EL POZO C CAI AIGUA GUA X1001D
Presentado Presentado por: por: Yenny Yenny Ortega rtega Vides Vides Eloy A. Salazar Gutiérrez
Ing. Miguel Vallejos Pérez Director de Carrera de Ingeniería del Petróleo y Gas Natural
Ing. Franz G. Zenteno Callahuara As Asesor Técnico ico
Lic. Santos Cuellar López Asesor Ling ingüista ista
Ing. Víctor H. Raña Cabello. Tribunal Técnico
Ing. Edson Z. Z. Ca Cayo A Az zuly Tribunal Técnico
Ing. Ceferino Manuel Andrés Tribun Tribunal al Lingü Lingüista ista
I
HOJA DE APROBACIÓN VIBRACIONES VIBRACIONES EN LA SARTA DE PERFORAC PERFORACIION EN EL POZO C CAI AIGUA GUA X1001D
Presentado Presentado por: por: Yenny Yenny Ortega rtega Vides Vides Eloy A. Salazar Gutiérrez
Ing. Miguel Vallejos Pérez Director de Carrera de Ingeniería del Petróleo y Gas Natural
Ing. Franz G. Zenteno Callahuara As Asesor Técnico ico
Lic. Santos Cuellar López Asesor Ling ingüista ista
Ing. Víctor H. Raña Cabello. Tribunal Técnico
Ing. Edson Z. Z. Ca Cayo A Az zuly Tribunal Técnico
Ing. Ceferino Manuel Andrés Tribun Tribunal al Lingü Lingüista ista
I
DEDICATORIA
Yenny Ortega Vides Dedico la presente tesina a mi padre Arcangel Ortega Vilte quien me apoyo a lo largo de toda mi vida y supo supo enseñarme enseñarme el camino para llegar llegar a culminar culminar las metas trazadas. trazadas. A mis hermanitas hermanitas Naida y Soraya para que sigan luchando luchando por alcanzar alcanzar sus sus metas. A todos los los que consultaran consultaran este este trabajo. trabajo.
II
DEDICATORIA
Eloy Salazar Gutiérrez A mis padres Demetrio Salazar Humacata, Elvira Gutiérrez Ramos por inculcarme y educarme con los mejores valores del ser humano, por el apoyo económico moral que dieron. A mi organización F.S.U.C.C.T por darme el apoyo para entrar a la universidad
III
AGRADECIMIENTO
Agradezco a dios: Por darme su amor, vida, inteligencia, por el pan de cada día y por ser mi luz en los momentos más oscuros y difíciles de mí vida. A mis padres: Arcangel Ortega Vilte por sus consejos, motivaciones, ánimos, por todo su apoyo incondicional, por la fe y confianza en que un día seré una profesional y guía ejemplar de la familia gracias papá. Cleotilde Vides Ayarde Q.E.P.D. por todo su amor y confianza que puso en mí, por inculcarme los mejores valores y principios, por todo ese esfuerzo que hizo para que continúe con mis estudios, por cuidarme y guiarme desde donde este, jamás te defraudare, gracias mamá. A mis hermanos: Renan Ortega Vides Q.E.P.D. por ese gran amor y cariño, por cuidarme y estar conmigo en todo momento, por darme fortaleza para seguir estudiando a pesar de lo dura que fue la vida con nosotros gracias hermanito siempre te llevare en mi corazón. Naida y Soraya por darme todo su cariño, por verme como su madre y por la esperanza que tienen de que sea ingeniera y pueda sacarlas adelante. A mis docentes: Franz Zenteno Callaguara por brindarme su tiempo y asesoría durante la elaboración de la tesina. A todos y cada uno de los docentes por compartir sus conocimientos en aula. A mi máxima casa de estudios UNIBOL Guaraní y Pueblos de tierras bajas: Por formar una profesional con buenos principios y competente.
IV
AGRADECIMIENTOS
Agradezco a Dios: Por la oportunidad de vida que me dio de estar en este mundo. Agradezco a mis: Padres por el apoyo, por el cariño brindado los quiero mucho. Agradezco a mis: Hermanos por darme el apoyo en los momentos más difíciles. Agradezco a mis: Docentes por enseñarme con toda la paciencia que se necesita. Agradezco a mis: Asesora y tribunales por la gran paciencia y apoyo incondicional que me tuvieron. Agradezco a mis: Compañeros por el apoyo que me dieron en los momentos más difíciles de mi vida. Agradezco a mí: Amiga y familiar Edith Condori por el apoyo que me dio. Agradezco a mí: Querida universidad por brindarme la maravillosa oportunidad de estudiar lo que yo soñé.
V
INDICE GENERAL Pág. I.
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................1
1.1.
DESCRIPCIÓN DE LA PROPUESTA. .................................................................2
1.2.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. .................................................................2
1.3.
JUSTIFICACIÓN..................................................................................................3
1.4.
MARCO TEORICO. .............................................................................................3
1.4.1.
Vibración.......................................................................................................3
1.4.2.
Problemas causados por vibración incontrolada. ..........................................4
1.4.3.
Estadísticas...................................................................................................6
1.4.4.
Vibración torsional.........................................................................................6
1.4.4.1. 1.4.5. 1.4.5.1.
Características de Vibración Torsional......................................................7 Vibraciones axiales. ......................................................................................8 Caracteriticas de Vibración Axial. ................................................................8
1.4.6.
Vibraciones laterales...................................................................................10
1.4.6.1.
Características de Vibración Lateral. .........................................................10
1.4.7.
Fenómenos vibratorios................................................................................12
1.4.8.
Componentes del (BHA) arreglo de fondo...................................................15
1.4.9.
Principales factores de las vibraciones en la sarta de perforación...............17
1.4.9.1.
Interacción Barrena/Agujero. ......................................................................17
1.3.9.2.
Interacción Agujero/Sarta de perforación.................................................17
1.4.10.
Efectos de las vibraciones durante la perforación. ......................................17
1.4.11.
Efectos de las Vibraciones en la Construcción del Pozo. ............................18
1.4.12. Daños Causados por las Vibraciones en las Herramientas de Medición (MWD/LWD).………………………………………………………………………………………18 1.4.12.1.
Efectos por Vibración Acumulada ............................................................19
1.4.12.2.
Daños en la Tubería de Perforación.. ...................................................... 19
1.4.13.
Daños Causados por las Vibraciones en la Barrena. ..................................20
1.4.13.1.
Barrenas PDC..........................................................................................20
1.4.13.2.
Barrenas Tricónicas...................................................................................21 VI
1.4.14.
Herramientas de medición de las vibraciones en tiempo real....................21
1.4.15.2.
Activo Amortiguador Vibraciones Sub (AVD)……………………………….… 22
1.4.15.3.
Memoria de Vibración Sub (VMS)................................................................22
1.4.15.
Mitigasión de vibraciones.............................................................................22
1.4.16.
Estatus de la medición de la vibración. ........................................................ 23
1.4.17.
Control y reducción de vibraciones en tiempo real........................................23
1.4.18.
Acciones recomendadas por el API..............................................................26
1.4.19.
Parámetros adicionales para mejorar el control de las vibraciones...............27
1.4.
COBERTURA...............................................................................................28
II.
OBJETIVOS. .................................................................................................29
2.1.
OBJETIVO GENERAL..................................................................................29
2.2.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS........................................................................29
III.
METODOLOGÍA............................................................................................. 30
3.1.
LOCALIZACIÓN. ........................................................................................... 30
3.1.2.
Datos del pozo...............................................................................................30
3.1.3.
Ubicación geográfica. .................................................................................... 31
3.2.
MATERIALES................................................................................................32
3.3.
ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN.............................................................32
3.3.1.
Cuali cuantitativo. ...........................................................................................32
3.4.
ESTRATEGIAS DE INTERVENCIÓN. ...............................................................32
3.4.1.
Organización interna.........................................................................................33
3.4.2.
Coordinación externa........................................................................................ 33
3.4.3.
Promosión y difusión. .......................................................................................33
3.4.4.
Muestra y tamaño de la muestra.......................................................................34
3.4.5.
Recolección de información..............................................................................34
3.4.6.
Criterios e instrumentos de seguimiento............................................................ 34
3.4.6.
Procesamiento de la muestra. ...........................................................................35
IV.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN...........................................................................38
V.
CONCLUSIONES................................................................................................39
VI.
REFLEXIONES. ..................................................................................................41
VII.
BIBLIOGRAFIA. ..................................................................................................43
VIII.
ANEXOS..............................................................................................................45
VII
INDICE DE GRAFICOS Grafico N° 1 Grafico N° 2
Tipos de vibración (axial, torsional, lateral) ...................................................... V Fenómenos Vibratorios en la Sarta de Perforación. .................................... XIII
INDICE DE FIGURAS
Figura N° 1Tablas de comparaciones de las vibraciones en la sarta de perforación. .......25 Figura N° 2Tabla de seguimiento. ....................................................................................35
INDICE DE ANEXOS Anexo N° 1 diagrama de vibración torsional…………………………………………………... 45 Anexo N° 2 Diagrama de vibración axial………………………………………………………. 46 Anexo N° 3 Diagrama de vibración lateral…………………………………………………….. 47 Anexo N° 4 Torre 379……………………………………………………………………………. 48 Anexo N° 5 Barrena tricónica…………………………………………………………………… 48 Anexo N° 6 Barrena de cortadores fijos (antes).................................................................. 49 Anexo N° 7 Barrena de cortadores fijos (después)…………………………………………… 49 Anexo N° 8 Daños severos en barrena de cortadores fijos…………………………………. 50 Anexo N° 9 herramientas de medición (MWD-LWD)…………………………………………. 50 Anexo N° 10 Activo Amortiguador vibraciones Sub (AVD)................................................. 51 Anexo N° 11Herramienta de medición Memoria de Vibración Sub (VMS)………………... 51 Anexo N° 12 tijeras de perforación……………………………………………………………... 52 Anexo N° 13 Sarta de perforación……………………………………………………………… 52 Anexo N° 14 Palabras técnicas utilizadas en el tema.....................................................................53
VIII
RESUMEN Las vibraciones son movimientos repetitivos que se dan alrededor de un punto de equilibrio, las vibraciones en estos últimos tiempos han sido bastante dañinas debido a la complejidad de la geometría de los pozos que se han venido desarrollando en distintas partes del mundo, es por eso que se ha visto que es necesario conocer la complejidad de estos daños que pueden afectar de gran manera a la sarta de perforación provocando grandes pérdidas en la perforación las cuales están ligadas a la vibraciones en la sarta, las vibraciones se pueden clasificar en vibraciones axiales, laterales y torsionales estas pueden ser mínimas, normales y severas. Todo esto en los últimos tiempos han tenido gran relevancia y se han hecho grandes esfuerzos en cómo medirlas, simular, controlar y que herramientas son utilizadas en medirlas como reducirlas al mínimo para evitar complicaciones en la perforación. De todas las vibraciones axiales, laterales las vibraciones de tipo torsionales son las que más provocan perdidas en el momento de la perforación de un pozo, así como el desarrollo complejo de los pozos perforados se ha ido desarrollando nuevas y modernas herramientas como softwares para medirlas herramientas diseñadas para minimizar la vibraciones. Como las vibraciones son inevitables en la perforación de un pozo una buena administración de los procesos para su control se ha vuelto impredecible. Cada tipo de vibración tiene su método particular
de control o minimización
pero
comparten ambas una similariadad en la aplicación, las vibraciones severas pueden llegar a ser muy graves, pueden llevar a romper la sarta las más afectadas por las vibraciones son las juntas de cada herramienta así como también las herramientas como el LWD,MWD entre otros dispositivos más que se utilizan en las operaciones complejas de perforación, la mala planificación para su control y no llevar una buena admiración en los procesos para su control puede tener consecuencias las cuales dañan las herramientas de la sarta y en casos extremos llega a parar la perforación.
IX
I.
INTRODUCCIÓN
La perforación es una de las principales áreas de la industria petrolera en la cual se presenta diferentes problemas como es el caso de las vibraciones que se genera durante la perforación, en la perforación de un pozo petrolero el éxito de la operación radica en una serie de factores, como ser. La integridad del pozo, la tortuosidad, la direccionalidad del pozo, profundidad, tipos de formación, etc. Todo esto en los últimos años ha tomado una gran relevancia en las operaciones, debido al incremento y complejidad de las operaciones y la geometría de los pozos. La sarta de perforación consiste en varias tuberías de perforación, barrenas, estabilizadores, conexiones especiales, herramientas de medición, motores de fondo que son sometidos a ciertas cargas dinámicas complejas causadas por diferentes fuentes, debido a que la barrena y la sarta de perforación se encuentran en constante interacción, en las cuales es común que se produzcan las vibraciones. Las vibraciones aparecidas en una sarta de perforación se clasifican dependiendo de la dirección en la que las mismas se presentan, estás son: vibraciones axiales o longitudinales, torsionales y laterales, Asociado a cada tipo de vibración tendremos una serie de fenómenos: a) Rebote (“bit bouncing” en inglés), la barrena de forma periódica da saltos en el fondo del pozo, incluso puede llegar a soltarse. b) Fenómeno de atascamiento deslizamiento (stick-slip”, en inglés), mientras que la sarta gira a una velocidad constante, la velocidad de la barrena varía de cero hasta seis veces la velocidad medida en la superficie, normalmente, este fenómeno lleva consigo importantes variaciones de pares de torsión.
1
c) Fenómeno de remolino (whirl, en inglés), causado principalmente por el desbalance de la sarta, es decir, el centro de gravedad de la sarta no coincide con su eje geométrico de rotación, esto se traduce principalmente en que la trayectoria del centro geométrico de la parte inferior de la sarta no sea circular y se produzcan choques de la sarta con las paredes del pozo. El presente trabajo se basara específicamente en el estudio de las vibraciones que se presentan en la sarta de perforación.
1.1.
DESCRIPCIÓN DE LA PROPUESTA.
Las vibraciones son inevitables en una perforación. Sin embargo, el grado de severidad de las mismas y sus consecuencias sobre el proceso de perforación dependen del diseño de la parte inferior de la sarta (BHA), de la formación perforada, y en gran medida de la elección de los parámetros de perforación, sobre todo del peso en la barrena (WOB) y de la velocidad rotacional de la sarta y de la barrena. Por lo expuesto anteriormente, es que la presente investigación se centra en realizar una descripción de los problemas que causan las vibraciones en la sarta de perforación, tomando como referencia para la investigación el pozo CAIGUA –X1001D; para que a partir de los resultados alcanzados establecer propuestas de estrategias y recomendaciones de operación para el perforador, así como recomendaciones de diseño de la sarta y de la BHA con el fin de reducir los efectos de las vibraciones, todo ello en función a un estudio de la problemática abordada.
1.2.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
Las vibraciones en la sarta de perforación generan problemas y daños tanto en la perforación de pozos como así también al equipo de perforación, además de los gastos y 2
pérdida de tiempo que implican dichos problemas. Es por eso que se debe conocer cuáles son los daños que se dan a consecuencia de las vibraciones para así tomar en cuenta ciertos parámetros, modificar el diseño de los arreglos de fondo, para minimizar los gastos económicos y evitar que la pérdida de tiempo sea mayor a la que se tenía prevista.
1.3.
JUSTIFICACIÓN.
La presente investigación es de vital importancia porque permite dar a conocer los problemas y daños generados por las vibraciones, permitiendo realizar un análisis técnico de la problemática y a partir de ello establecer propuestas de estrategias que contribuyan a la reducción de los daños y pérdidas en las operaciones. Los resultados alcanzados permiten enfrentar dichos problemas de una manera favorable ya que si estos problemas empeoran pueden llevar al desgaste prematuro de la herramienta e incluso nos podría llevar a la pérdida de la misma, lo que implica una gran pérdida económica y una serie de consecuencias posteriores si estas no llegan a ser detectadas a tiempo. La presente investigación también se justifica porque queda como una fuente de consulta bibliográfica en investigaciones relacionadas al tema abordado.
1.4.
MARCO TEORICO.
1.4.1. Vibración.
Las vibraciones son aquellos movimientos que se dan en forma repetitiva en varias direcciones alrededor de un punto cero o punto de equilibrio. Las vibraciones son provocadas por fuerzas de excitación externas actuando sobre el cuerpo para hacerlo 3
mover. La presencia de vibraciones en la herramienta de perforación conduce inevitablemente al desgaste prematuro de la misma, la posibilidad de roturas y fallas crece significativamente bajo éstas condiciones de trabajo.
Las vibraciones son
inevitables en una perforación, sin embargo el grado de severidad de las mismas y sus consecuencias sobre el proceso de perforación dependen del diseño de la parte inferior de la sarta (BHA) de la formación perforada y en gran medida de la elección de los parámetros de perforación sobre todo del peso en la barrena (WOB), la velocidad rotacional de la sarta y de la barrena. Las vibraciones de la sarta de perforación son reconocidas con mayor frecuencia como un costo operativo muy alto para la industria. Muchas de las causas son entendidas y muchas metodologías de remediación se encuentran disponibles, el paso vital es implementar efectivamente el conocimiento y la tecnología para recortar los costos de perforación. Las vibraciones ocurren y se repiten en espacios de tiempo fijos. Se puede medir en términos de ciclos (o eventos) por segundo (Herz), rotando a 180 RPM (revoluciones por minuto): 180 RPM/60 seg. = 3 RPM/seg. (ciclos/segundo) o 3 Hz. 3 Hz es la frecuencia de la barrena rotando a 180 rpm. Se reconocen tres tipos principales de vibración en la sarta de perforación: Vibración torsional (rotación variable en la tubería, torque y revoluciones por minuto (RPM)). Vibración axial (hacia arriba y hacia abajo, rebotes de la barrena). Vibración lateral (rotación descentrada, vibración lado a lado).
1.4.2. Problemas causados por vibración incontrolada.
1. Daños a la barrena (cortadores/insertos rotos, calibre). 2. Desgaste prematuro (acorta la vida de la barrena). 3. Reduce la tasa de penetración (rendimiento pobre). 4. Daño al BHA (roturas, fugas). 5. Fallas de MWD/LWD (daños por vibración, no hay señal). 4
6. Daño a la sarta (latigueo impactos contra el pozo). 7. Desgaste a la tubería (abrasión-contacto con el poyo). 8. Incremento de torque de la sarta (baja la eficiencia, el contacto con el pozo reduce el torque de perforación). 9. Pozo agrandado (la barrena perfora un pozo más grande que su diámetro) 10. Pérdida de control direccional (los estabilizadores pierden contacto con el pozo agrandado). 11. Pobre calidad del pozo (pozo espiralado, geometría de reloj de arena, los estabilizadores se cuelgan). 12. Mayores costos de perforación.
Grafico N° 1 Tipos de vibración (axial, torsional, lateral )
Fuente: Vibraciones de la sarta de perforación Fuente. Doc.
5
1.4.3. Estadísticas.
(1994 Schlumberger) estima que entre el 2 y 10% de los costos de la perforación pueden ser asociados con problemas de vibración durante la perforación. (S. Jardine, 1994) (2009 BP conocido como British Petroleum) estima que alrededor del mundo los costos de las fallas relacionadas a las vibraciones se encuentran en el orden de 300 millones de dólares por año. (Baker INTEQ, 2007) (Instituto Francés del Petróleo IFP) las fallas en la sarta de perforación ocurre en 14% de los equipos de perforación resultando en pérdidas por inactividad del equipo de 106,000 dólares aproximadamente por evento. (A. Chi 2006) la vibración de las sarta de perforación fue encontrada como la responsable del daño severo y fallas prematuras de la sarta de perforación durante la perforación, la vibración significativamente acorta la vida útil de la sarta de perforación y tiene un gran impacto en el rendimiento de la perforación. Sus estudios concluyeron que los efectos combinados de las vibraciones axiales y torsionales pueden ser modelados para predecir la fatiga que sufre la sarta de perforación provocadas por las vibraciones axiales laterales y torsionales. (Halliburton), los costos de perforación son un factor crítico en la determinación del retorno de la inversión en la industria petrolera, la cantidad de tiempo no productivo es aproximadamente el 20% del tiempo del equipo de perforación y puede deberse a los grandes obstáculos que se pueden encontrar en los campos, gran parte de este tiempo se deben a fallas asociadas en los elementos de la sarta de perforación.
1.4.4. Vibración torsional.
La vibración torsional ocurre cuando se disminuye o se detiene la rotación en el fondo a causa de que la fricción de resistencia supera el torque aplicado. El efecto principal, según puede verse en superficie, es una variación opuesta de las lecturas del torque y la rotación; en otras palabras, alto torque igual baja rotación, bajo torque igual alta rotación. El significado de esta interrelación es el altornamiento de aceleración y desaceleración del 6
BHA y de la barrena, con el torcimiento de la sección más flexible de la tubería de perforación. La forma más severa de esta clase de vibración produce un efecto de stick slip en el BHA y en la barrena. Esto significa que la barrena se detiene completamente hasta que la fuerza de torsión suministrada en superficie se acumula en la sarta de perforación, supera la resistencia y la fricción y puede hacer que giren la barrena y el BHA. La barrena gira entonces a una velocidad muy superior a la que puede verse en superficie antes de volver a girar a la velocidad normal a medida que se disipa la energía acumulada en la sarta. 1.4.4.1. Características de Vibración Torsional. Frecuencias típicas: por debajo de 1 Hz (hercios). Aprisionamiento y liberación de la estructura de corte (stick–slip): la barrena se queda atascada por un instante a la pared del pozo, mientras la sarta continúa rotando. Cuando se alcanza un valor critico de momento torsor, la barrena se libera con alta energía elástica. Este modo de vibración produce: Incremento de torque en superficie (20%) y variación de RPM. Atascamientos o freno de la mesa rotaria (rotary table) o motor hidráulico (top drive). Diferencias entre las RPM en superficie y las RPM en el fondo del pozo (de 2 a 3 veces). Desenrosque de uniones de componentes de la sarta. Exceso de torque en las uniones roscadas. Disminución de la ROP. Detección de la vibración: Reducción de la ROP. Rotura de componentes del BHA. Daño por impacto en la estructura de corte de la barrena (nariz). Rotura de las uniones roscadas de los componentes de la sarta. Mitigación y control: 7
Cambiar los parámetros de perforación, reducir WOB y aumentar RPM. Incrementar la lubricidad del lodo de perforación. Incrementar el caudal de lodo. Esto reduce la fricción y mejora la limpieza del pozo.
1.4.5. Vibraciones axiales.
La situación extrema cuando la sarta vibra en el modo axial es el zapateo de la barrena, la barrena pierde contacto momentaneo con el fondo del pozo rebotando conta el mismo. Este tipo de vibración puede causar saltos de la sarta de perforación y disminuir la tasa de penetración (ROP), además que las fluctuaciones del peso efectivo en el fondo del pozo también pueden dañar la barrena y al arreglo de fondo de la sarta de perforación. Las vibraciones axiales son más comunes cuando se está perforando con barrenas triconicas. En el caso de pozos verticales someros, estas vibraciones puede ser detectadas en superficie por las variaciones en la carga del gancho y saltos en el top drive o mesa rotaria, a grandes profundidades y/o en pozos direccionales la vibración pueden ser atenuadas, y un sistema de detección de vibración será necesario para identificar el problema en superficie, sin embargo el daño en la barrena y en el arreglo de fondo seguirá siendo el mismo. 1.4.5.1.
Caracteriticas de Vibración Axial.- Este modo de vibración produce:
a) Daño a la barrena Dientes/cortadores astillados o rotos. Daño a cojinetes/sellos debido a impactos cíclicos. Fallas prematuras/desgaste acelerado. b) Fallas del BHA/MWD Falla por fatiga de la tuberia/conexiones. Pérdida de la señal del MWD c) Rendimiento de la perforación /costos operador 8
Pobre rendimiento. Ineficiente mecanismo de perforación. Desgaste acelerado de la barrena. Viajes adicionales para cambio de macha. Pérdida de tiempo/gasto en pescas. Detección de la vibración axial: a) Con el registro del taladro (Geolograph) Cambios rápidos del peso sobre el gancho. Cambios rápidos en el torque de perforación. Cambios rápidos en las RPM. b) Visual/audible Rapidos movimientos verticales de la tubería. Vibración en el TopDrive. El cable del malacate latigueando. Sonidos de alta frecuencia emitidos por la tuberia. c) Detectores/sensores de vibración Sensores del MWD. Detectores/medidores montados en superficie. Mitigación y control: a) Cambie las frecuencias de las fuerzas de excitación: Aumente las RPM- esto crea un desarreglo entre la frecuencia de la barrena y la frecuencia natural de la tuberia Reduzca el WOB- el punto neutro se mueve mas bajo en el BHA. Esto cambia la longitud de la frecuencia natural de algunos elentos del BHA (de compresión a tensión). Cambie el caudal de las bombas- mueva la frecuencia de las bombas lejos de la frecuencia natural del BHA. b) Cambie el diseño del BHA
9
Cambie la longitud de los componentes del BHA. Es el aspecto que más afecta la frecuencia natural. Agregue un amortiguador Shock-sub o motor de fondo. Esto desacopla las vibraciones de la barrena de las del BHA y viceversa. c) Empice de nuevo-re establezca un nuevo patrón de fondo con la barrena.
1.4.6. Vibraciones laterales.
Estas vibraciones ocurren cuando la barrena o los estabilizadores empizan a girar alrededor de un punto diferente al centro del agujero lo cual provoca una ampliación no deseada en el diámetro del agujero. Este tipo de rotación puede no ser identificada en superficie lo cual puede causar reducción en la vida del arreglo de fondo de la sarta de perforación debido a los ciclos de tensión de alta frecuencia en la sarta de perforación. La sarta de perforación requiere energía. En la perforación la energía se obtiene de tres parámetros básicamente, peso en la barrena (WOB por sus siglas en inglés), velocidad de rotación, y el fluido de perforación. En la perforación siempre se presentan vibraciones, estás varían en magnitud y provocan que la energía requerida en la perforación no se transmita en su totalidad para hacer el pozo. La meta principal en estos casos es la detección y minimización de las vibraciones a fabor del aumento de la ROP. Otro objetivo principal se basa en evitar la destrucción por este fenómeno del arreglo de fondo de la sarta de perforación y de sus principales componentes. 1.4.6.1.
Características de Vibración Lateral.- Este modo de vibración produce:
a) Daño de la barrena Cortadores/dientes astillados o rotos. Aletas y patín del calibre dañados o rotos. Corridas cortas/desgaste acelerado. b) Fallas del BHA/MWD Fallas por fatiga del BHA debido a esfuerzos de pandeo. 10
Pérdida de la señal del MWD, falla de los sensores electricos, vulnerables a los impactos laterales. c) Rendimiento/costos de operación Rendimiento pobre, ineficiente mecanica de perforación, pozo agrandado, desgaste acelerado de la barrena. Viajes adicionales de barrenas o problemas con el MWD. Detección de las vibración lateral: a) Casi imposible de ver en la superficie Casi nunca alcanza la superficie, amortiguada por la pared del pozo. No hay sonido ni movimiento en la mesa rotaria. b) Herramientas de detección de fondo Solo se pueden detectar con sensores de fondo. La tecnologia actual no puede diferenciar entre whirl de la barrena y el del BHA o si es hacia adelante, inverso o intermitente. c) Respuesta no lineal al aumento de las RPM Agravando la condición de whirl. Los cortadores no llegan a morder la roca, cayendo la ROP. d) Fallas del MWD Estas herramientas son vulnerables a los impactos laterales. Normalmente son diseñadas para observar vibraciones axiales. e) Desgaste de la barrena Cortadores astillados/rotos/delaminados, desgaste desigual del calibre, desgaste anormal detrás de las aletas en las barrenas PDC y desgaste en las patas en las barrenas de conos. Mitigación y control: a) Comiense de nuevo 11
Re establesca el patrón de fondo del pozo, usando baja RPM y aumentando el WOB. b) Camb Cambie ie los paráme parámetros tros para para preven prevenir ir el whirl whirl El whirl puede ser inducido con las intercalaciones duras, especialmente en pozos muy inclinados. Redusca las RPM, aumente el WOB con anticipación. El exeso del WOB puede pandear el BHA e iniciar un whirl invertido. c) Use un unaa barre barrena na más más esta estable ble.. d) Increment Incremente e la estabili estabilizaci zación ón del BHA, BHA, agregue agregue estabi estabiliza lizadore doress y drill collars collars mas pesados para restringir la tendencia al whirl
1.4.7. 1.4 .7. Fenóme Fenómenos nos vibrato vibratorio rios. s.
Los tipos de fenómenos son: a) Salto Salto de la barre barrena na (Bit Bouncin Bouncing). g). b) Atascami Atascamiento ento/Des /Desliza lizamien miento to de la sarta (Stick (Stick/slip /slip). ). c) Rota Rotación ción no-conc no-concéntr éntrica ica de de la barren barrena a (Bit (Bit Whirl). Whirl). d) Rota Rotación ción no-conc no-concéntr éntrica ica del del arregl arreglo o de fond fondo o (BHA (BHA Whirl). Whirl).
12
Grafic Grafico o N° 2 Fenómenos Vibratorios en la Sarta de Perforación.
Fuente. Doc. Vibraciones en la sarta de perforación.
a) Salto Salto de la Barre Barrena na (Bit (Bit Bounc Bouncing ing). ). Esta se defin definee como como un movi movimien miento to axial axial en en el apare aparejo jo de fond fondoo de la sarta sarta de de perforación. La barrena golpea en repetidas ocasiones el fondo del pozo (formación). Este fenómeno ocurre principalmente en agujeros verticales cuando se utilizan barrenas tricónicas, cuando se perfora fuera del camino de la zapata o en formaciones muy duras. También puede ser el resultado de otros mecanismos de movimiento como son el StickSlip o el Whirl. Los indicadores en superficie donde se pueden apreciar estos movimientos son el top drive, el movimiento del Kelly o la fluctuación en el WOB (peso sobre la barrena).
b) Atascamiento Atascamiento/desl /deslizam izamiento iento de de la sarta (Stick/slip (Stick/slip). ). Se define como un movimiento alternado que va de lento a rápido en el momento de rotación del arreglo arreglo de fondo de la sarta de perforación. perforación. A causa causa de la rotación la barrena barrena por algunos periodos se detiene causando un torque sobre la sarta de perforación y por consecuencia un giro de esta. Generalmente ocurre en pozos con ángulos muy elevados, cuando la barrena PDC es agresiva y el arreglo de fondo de la sarta de perforación perforación sufre de fuertes fricciones fricciones con la pared del pozo. Los indicadores en superficie son variaciones en el torque y en las RPM. 13
Este movimiento puede resultar en un sobre torque y daño en las conexiones. El incremento en la velocidad de la barrena y en las fuerzas de los impactos puede remover los recortes de la barrena y los dientes de las barrenas de conos.
c) Rotación Rotación no-concé no-concéntri ntrica ca de la la Barrena Barrena (Bit (Bit Whirl Whirl). ). Se define como una rotación excéntrica de la barrena. La barrena en vez de rotar alrededor de un centro geométrico, geométrico, rota de manera manera excéntrica provocando provocando contacto contacto con la pared del pozo. Esto generalmente ocurre en pozos verticales, en formaciones intermedias y duras, y en barrenas PDC con cortadores laterales muy agresivos. La detección en superficie es casi imposible pero la barrena tiene características notables al final de cada viaje, como el estar fuera de medida del agujero. La detección en el fondo del pozo es más sencilla, debido a la presencia de vibraciones vibraciones laterales de alto impacto.
d) Rotación Rotación no-concén no-concéntrica trica del del aparejo aparejo de fondo fondo (BHA Whirl). Whirl). Se define como el movimiento excéntrico excéntrico del arreglo de fondo de la sarta de perforación perforación en el pozo. Este movimiento también puede ser en la misma dirección de la rotación de la tubería, en en reversa o en en movimientos movimientos caóticos. El desgaste de un solo lado de los los estabilizadores y de las uniones especiales de las herramientas son señales típicas del BHA Whirl. Se destacan cuatro cuatro problemas originados originados por este tipo de vibraciones: 1. Fatiga de la tubería tubería (origen de fallas en las conexiones conexiones de las las tuberías tuberías que forman forman la sarta). 2. Fallas Fallas en en los los compon component entes es de de la sarta. sarta. 3. Ines Inestabi tabilida lidad d del pozo y deforma deformacion ciones es en las paredes paredes del del pozo. 4. Da Daño ñoss en en la la bar barre rena na.. Aunque el efecto de las vibraciones vibraciones de atascamiento-deslizamient atascamiento-deslizamiento o es más importante en barrenas compactas de cortadores de diamante policristalino (barrenas PDC).
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1.4.8. Componentes del (BHA) arreglo de fondo.
El BHA significa ‘’Botton Hole Assembly’’ en español ensamblaje o arreglo de fondo, se trata de una serie de elementos ubicados lo más profundo de la sarta de perforación, el cual puede diferir mucho de acuerdo al tipo de formación y condiciones de la perforación. Los elementos más comunes son: a) Heavy Weight (Barra posada) Son tuberías de las mismas características que el sondeo, pero poseen mayor espesor y son de mayor peso. Se los utiliza para reducir en zona de transición o zona de cambio de diámetro en la sarta (sección inmediatamente superior de los porta mechas). En agujeros poco profundos pueden reemplazar a los porta mechas y son muy utilizados en pozos direccionales en lugar de los porta mechas. a) Heavy Weight espiral. b) Heavy Weight sin espiral.
b) Estabilizadores Los estabilizadores son componentes importantes del arreglo de fondo cuya función principal es controlar la dirección de pozo y dar estabilidad al arreglo de fondo. Estos son: a) Estabilizador con manguito de goma no rotativa. b) Rectificador con rodillos cortadores.
c) Drill Collar (porta mecha) Proporcionan peso al trepano. Dan rigidez al arreglo de fondo, minimizan los problemas de inestabilidad del trepano debido a la flexión, especialmente en agujeros verticales. a) Lisos. b) Helicoidales. 15
d) Tijeras de perforación Son herramientas que generalmente van colocadas en las zonas de los porta mechas, para solucionar posibles aprisionamientos de la sarta; algunas veces va acompañada de su parte superior, por un acelerador de impulsos. Se acciona desde superficie por medio de tensión, proporcionando un golpe ascendente, descendente o ambos a la vez según el tipo de tijera. Las tijeras pueden ser mecánicas, hidráulicas o hidromecánicas.
e) Amortiguador de vibraciones Es un herramienta que se coloca, lo más cerca posible del trepano, para amortiguar las vibraciones longitudinales de la sarta, que pueden causar fallas en los porta mechas o rotura de los insertos del trepano cuando se perforan formaciones duras. Llevan internamente un resorte, el cual absorbe los golpes y esfuerzos longitudinales.
f) Motor de fondo Va colocado en la parte inferior de la sarta de perforación, justamente encima del trepano, se llama motor de fondo porque el lodo que llega al fondo de la perforación hace girar la broca o sea cuando se usa motor de fondo solamente gira la broca no el resto de la sarta de perforación. El lodo bombeado hacia el interior de la sarta de perforación entra en la parte superior del motor de fondo cuando los fluidos de perforación presurizados se obligan a concentrarse entre el estator estático y rotor excéntrico de acero se produce una potencia de torsión que origina que el rotor gire. El motor está conectado a un eje el cual a su vez está conectado a la barrena.
g) Barrena: La barrena va colocada en la parte inferior de la sarta y realiza la perforación por medio del sucesivo raspado de la roca. El tipo de trepano a usar depende principalmente de las 16
características de la formación a atravesar. Existen dos tipos de barrenas que son las siguientes: a) Barrenas de rodillos cónicos. b) Barrenas de cabeza fija.
1.4.9. Principales factores de las vibraciones en la sarta de perforación.
Las vibraciones en la sarta de perforación son causadas debido a todo cambio en las condiciones de perforación. Las condiciones en el fondo del agujero cambian debido a los siguientes factores: 1.4.9.1.
Interacción Barrena/Agujero. .- Las condiciones en la interface formación
barrena como son la velocidad de la barrena y la dureza de la roca son los factores más importantes en la integración de la respuesta dinámica. Debido a la variante e incierta naturaleza de estas condiciones, una simple metodología operacional no es suficiente para eliminar las vibraciones y los daños consecuentes a la que se enfrenta el personal. 1.3.9.2. Interacción Agujero/Sarta de perforación.- La eficiencia de las operaciones de perforación puede mejorarse mediante el conocimiento de los estados críticos de la sarta de perforación y desarrollo de las mediciones que reduzcan sus efectos adversos en el proceso de perforación. Muchos estados pueden estar acompañados por pandeo y vibraciones extremas de la sarta de perforación cuando sus frecuencias naturales igualan la velocidad angular de rotación.
1.4.10. Efectos de las vibraciones durante la perforación. En la perforación el tiempo es invaluable, ya que cada día los costos por operación son más elevados, por lo cual la relación tiempo-costo es de vital importancia, las vibraciones es uno de los muchos problemas que se presentan en la perforación, pero a diferencia de otros problemas las vibraciones afectan a gran parte del equipo involucrado en la perforación, como son a las herramientas MWD/LWD, arreglo de fondo de perforación, barrena, equipo especial y el mismo pozo. 17
1.4.11. Efectos de las Vibraciones en la Construcción del Pozo. El excesivo nivel de las vibraciones en el interior del pozo ha sido identificado como una de las causas de mayor daño al pozo. Uno de los principales problemas que provocan las vibraciones en los pozos es el agrandamiento del diámetro original, lo cual no es óptimo para la operación de perforación, por ejemplo cuando se está perforando en una roca dura las vibraciones pueden presentarse en cualquiera de sus modalidades, afectando a los componentes del aparejo de fondo de perforación y provocando agrandamientos del agujero. Estas vibraciones pueden llevar a grandes pérdidas de tiempo en la operación provocando en los pozos de las áreas afectadas un impacto económico negativo, además de provocar un control de dirección no adecuado del pozo.
1.4.12. Daños Causados por las Vibraciones en las Herramientas de Medición (MWD/LWD). En la actualidad el arreglo de fondo de perforación se ha vuelto cada vez más complejo y sofisticado con la adición de nuevas y novedosas herramientas MWD y LWD, por lo que el análisis del desgaste que sufren después de la operación o durante ha cobrado mucha importancia. Las fallas de estas herramientas relacionadas con las vibraciones que ocurren dentro del pozo podrían provocar desconexiones, daño en la electrónica o el escenario indeseable de la pérdida de la herramienta que representaría un impacto económico importante debido al alto costo de las herramientas en la actualidad. Sabemos que las herramientas de perforación se encuentran expuestas a ambientes hostiles. Los procesos de perforación sujetan a las herramientas a varios tipos de vibraciones y temperaturas elevadas. Los componentes más sensibles de estas herramientas, como son los MWD y LWD debido a su electrónica, son más propensos a las fallas por vibración, las vibraciones no provocan daños inmediatos o fáciles de detectar debido a que la fatiga del equipo es un proceso acumulativo, las fallas ocurren cuando el daño acumulativo en la herramienta alcanza el punto máximo de la resistencia.
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1.4.12.1. Efectos por Vibración Acumulada.- Las vibraciones producen daños por fatiga y el daño es permanente, cuando los daños por la vibración alcanzan niveles donde la resistencia del material se ve comprometida es cuando las fallas ocurren. Durante la perforación, la herramienta es sometida a varios tipos de vibración a diferentes niveles de severidad. 1.4.12.2. Daños en la Tubería de Perforación. La mayor parte de la sarta de perforación está compuesta de tubería de perforación, las especificaciones dimensionales y metalúrgicas de la tubería de perforación mínimas requeridas se defienden por el American Petroleum Institute (API). Mucha tubería de perforación falla como resultado de la fatiga, el daño por fatiga es causado por cargas de flexión cíclicas inducidas en la tubería de perforación durante la perforación. Las fallas de la tubería de perforación pueden ser clasificadas en cuatro tipos diferentes: a) Desconexión Las fallas de la tubería como un resultado de las desconexiones ocurren cuando el esfuerzo transversal inducido causado por un alto torque excede el valor máximo del esfuerzo del material de la tubería. En agujeros verticales excesivos esfuerzos de torque no son generalmente encontrados en condiciones normales de operación sin embargo torques que excedan las 80,000 lb-ft son comunes y fácilmente pueden causar la desconexión de particulares secciones de la sarta de perforación. b) Rotura La falla por rotura de la tubería de perforación ocurre cuando el esfuerzo de tensión inducida excede el esfuerzo máximo de tensión del material de la tubería, esta condición podría alcanzarse cuando la tubería se atora y un esfuerzo hacia arriba es aplicado adicionalmente a esto el punto neutro se encuentra muy cercano al punto neutro.
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c) Colapso y estallamiento. El fallamiento de la tubería por colapso o estallamiento es raro, sin embargo bajo condiciones extremas de alto peso de lodo o perdida completa de circulación, el estallamiento de la tubería pudiera ocurrir.
d) Fatiga La fatiga es un fenómeno dinámico que puede ser definido con el inicio de micro fisuras y su propagación hacia macro fisuras, como el resultado de las repetidas aplicaciones del esfuerzo. Es un proceso progresivo localizado en las fracturas estructurales en el material bajo la acción de un esfuerzo dinámico, si bien se puede establecer que esta parte estructural pudiera no fallar bajo una sola aplicación de la carga estática muy probablemente si fallara bajo la misma carga si esta es aplicada repetidamente, la falla bajo estas repetidas cargas es llamada falla por fatiga. La falla por fatiga de la sarta de perforación es el más común y costoso tipo de falla en las operaciones de perforación sea de gas aceite o geotérmicas. La acción combinada de los recurrentes esfuerzos y la corrosión pueden acortar la expectativa de vida de la tubería de perforación. La corrosión de la tubería ocurre durante la presencia de O2, CO2, cloruros, y/o H2S. El H2S es el elemento más corrosivo y severo de las tuberías de perforación de acero y es mortal para los humanos.
1.4.13. Daños Causados por las Vibraciones en la Barrena.
1.4.13.1. Barrenas PDC.- Los efectos de las vibraciones en las barrenas han sido discutidas en la actualidad debido a la gran importancia de estas en la perforación, sabemos que existen tres tipos de vibraciones que afectan este componente del arreglo de fondo de Perforación, las cuales son: axiales, laterales y torsionales. Aunque en estudios recientes se ha notado que las vibraciones o fenómenos vibratorios que más afectan a la barrena son el Atascamiento-Deslizamiento (Stick-Slip) y Giro (Whirl) en barrenas PDC y salto de barrena en Triconicas. En las barrenas PDC los fenómenos vibratorios más dañinos que se presentan son el Stick-Slip y Giro excéntrico (Whirl), estos 20
tienen un impacto negativo muy significativo en muchos aspectos, como pueden ser el rendimiento y durabilidad de la barrena, la Tasa de Perforación y la vida de la barrena. También se ha encontrado que cuando se presenta el fenómeno vibratorio de Giro (Whirl), las estructuras de corte de la barrena juegan un rol importante en la aparición así de igual manera en la reducción de este fenómeno, por lo que el diseño de estas es de vital importancia para la prevención de estos fenómenos. Ver anexos: Fig. N°9 y 10 1.4.13.2. Barrenas Tricónicas.- En las barrenas tricónicas el estudio en la actualidad se enfoca en vibraciones axiales las cuales provocan un fenómeno conocido como salto de barrena, estos efectos como se comenta anteriormente son los que pueden comprometer tanto la vida como las estructuras de corte de las barrenas lo cual disminuirá su eficiencia y por lo tanto la operación de perforación no será óptima. Por lo tanto el estudio de crear estructuras de corte más balanceadas en este tipo de barrenas, mejorara el desempeño de estas y reducirá en cierto grado la posible presencia de vibraciones severas.
1.4.14. Herramientas de medición de las vibraciones en tiempo real.
Las vibraciones en la sarta de perforación han existido desde el comienzo de la industria, en la actualidad estos fenómenos se han convertido en un parámetro o condición para obtener una mejor eficiencia en la perforación.
1.4.14.1.Herramientas MWD y LWD.- Las herramientas MWD y LWD pueden usar unos módulos de batería o turbina o una combinación de ambas, el equipo de superficie es expandible desde un sistema básico hasta un sistema completo LWD con alta velocidad de transmisión está diseñado para ser flexible y adaptable de la manera más sencilla utiliza frecuencias estándares de la industria antenas espaciadas posicionadas para mediciones confiables en todo tipo del lodo, esta simétricamente diseñado con antenas centrales recibidoras proporcionando directa compensación y eliminando errores debido a la invasión de lodo entre las mediciones, está disponible en tamaños de 8 pulg. A 3.5 pulg. El sensor de presión en tiempo real mide la presión anular y de la tubería de perforacion en todas las medidas de tubería la información capturada puede ser 21
transmitida en tiempo real vía LWD o almacenada en memoria para posterior análisis. Las aplicaciones incluyen manejo de presiones en el pozo mantenimiento de la formación e integridad del pozo manejo de las hidráulicas y soporte de los programas durante la perforacion. Usualmente el personal encargado de las herramientas de medición MWD (Measurement While Drilling) programa, configura y en ocasiones arma la herramienta en el piso de perforación, para enviar a la superficie los valores obtenidos en el fondo del agujero de las vibraciones axiales, torsionales y laterales. Estos valores se muestran en superficie en pantallas ubicadas en el piso de perforación o centros remotos de operación. Los valores son analizados en el mismo piso para obtener la severidad de las vibraciones y así poder determinar un mecanismo de impacto en particular o alguno que afecte al aparejo de fondo de perforación. 1.4.15.2. Activo Amortiguador Vibraciones Sub (AVD).-El activo amortiguador de vibraciones sub (AVD) es una herramienta de fondo de pozo independiente que se adapta a los cambios en el fondo del pozo con autonomía de movimiento BHA en tiempo real para reducir al mínimo la vibración axial y torsional en la sarta de perforación. La AVD ha demostrado 50% de mejora en la velocidad de penetración (ROP) y duplicación de la vida de la barrena en el campo debido a la reducción de la vibración. Otros componentes de la sarta de perforación de fondo de pozo, como herramientas MWD / LWD, también se benefician de menor vibración. Ver anexo fig.16 1.4.15.3. Memoria de Vibración Sub (VMS).- El Sub Vibración Memoria (VMS) es una herramienta de fondo de pozo independiente que mide, calcula y registra las vibraciones de fondo de pozo, axiales, laterales y torsionales para la recuperación y el análisis de la superficie. El VMS permite a los operadores para evaluar la gravedad de los golpes de fondo de pozo de perforación y la vibración, incluyendo stick-slip y giro, y se correlacionan los datos de eventos de perforación y rendimiento de los equipos o fallas. Ver anexo fig. 14
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1.4.15. Mitigasión de vibraciones.
La prevención y mitigación comienzan con una planeacion previa a la perforación del pozo: a) Antes de la perforacion: a) Recolección y analisis información de pozos de correlación para diagnosticar los riesgos. b) Análisis del diseño del pozo, sartas a utilizar, hidráulicas y modelos de torque y arrastre. c) Servicio PERFORM de la empresa de servicio en este caso schulumberger. b) Durante la perforacion: a) Monitorear Parametros de Perforacion, Choques y Vibraciones b) Identificar adecuadamente el tipo de choque o vibracion. c) Poner en practica un plan de mitigacion de choques d) Se necesita la cooperacion de todos los involucrados.
1.4.16. Estatus de la medición de la vibración.
Hasta el momento no existe un estándar en la medición de las vibraciones en la industria petrolera, esto afecta principalmente a los 3 factores que se mencionan a continuación: a) Toma de lecturas. b) Procesamiento de las mismas. c) Presentación de la Información Interpretada. En la industria petrolera se realiza el monitoreo de los mismos movimientos en el aparejo de fondo. Lateral, Axial, Torsional y Whirl.
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1.4.17. Control y reducción de vibraciones en tiempo real.
Las vibraciones en la sarta de perforación y aparejo de fondo es algo con lo que la industria tiene que lidiar inevitablemente ya que estas se presentan en el 100% de los casos siendo dañinas en un gran número de ocasiones. El ideal en la industria es que en la parte del diseño del pozo y de los aparejos de fondo se pueda reducir al mínimo las vibraciones por no siempre es así por lo que el control de las vibraciones en tiempo real se ha vuelto parte fundamental en las operaciones de perforación, y su aplicación es de gran importancia. El proceso de mitigación de las vibraciones para disminuir al máximo las fallas depende de varios factores a considerarse: a) Una planeación adecuada y un buen modelado. b) Monitoreo eficiente y mitigación. c) Análisis posterior a la perforación. d) Un entendimiento de los fenómenos analizados y un aprendizaje significativo de las experiencias observadas. Todos estos pasos pueden ser seguidos o no, dependiendo de cada compañía de servicio y de los operadores responsables en turno. Paso 1 Incrementar las RPM en un rango de 10 a 50 y el WOB (Peso sobre la Barrena) en un rango de 2 a 5 Klb (1 o 2 ton.). a) Paso 2 Repetir el paso anterior a menos que se conozcan los límites de WOB y RPM para la barrena y el aparejo de fondo. Levantar del fondo y limpiar la sección del agujero y reiniciar la perforación con menos RPM y WOB. Notas: Perforar en niveles muy altos de este fenómeno puede indicar la presencia de una rotación en dirección contraria lo cual daña de manera intensa a los componentes de la
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sarta de perforación, por lo tanto nunca hay que seguir perforando en niveles altos de Stick-Slip. Cuando el fenómeno de Stick-Slip se presenta mientras perforamos con una barrena triconica comúnmente se debe al contacto que existe con las paredes del pozo, escariar el agujero puede ser de gran ayuda para mejorar las condiciones de perforación y este fenómeno también puede ser indicador de fallas en la barrena. Para evitar el sacrificio del ROP con barrenas PDC muy agresivas, la perforación puede continuar en niveles medianamente altos de vibración pero en intervalos de tiempo cortos. Hay que disminuir las RPM si el Stick-Slip está causando contactos con la pared del pozo, por lo tanto es mejor perforar con bajos niveles de Stick-Slip y bajas RPM.
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Figu Figura ra N° N° 1Tablas de comparaciones comparaciones de las vibraciones vibraciones en la sarta de perforación perforación .
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Fuente. Doc. Vibraciones en la sarta de perforación
1.4.18.. Acciones 1.4.18 Acciones recomendad recomendadas as por el API. API. Las acciones acciones recomendadas recomendadas para mitigar las las vibraciones vibraciones son: a) Stic Stickk-S Slip lip. Se debe reducir reducir el WOB e incrementar las RPM, RPM, tratar de considerar una una barrena menos agresiva, modificar la lubricidad del lodo, reducción del arrastre de los estabilizadores (cambiar de diseño y numero de aletas, uso de escariadores), ajustar la posició posiciónn de los los estabiliz estabilizado adores res y adiciona adicionarr sistema sistema de rota rotación ción con retroalimentación. b) Giro de la sarta de Perfor Perforación ación (Whirl). (Whirl). Levantar la barrena del fondo y detener la rotación, después reducir la RPM, evitar el exceso de peso en los Drill Collar 1.15 del peso de WOB a 1.25 del WOB, usar un aparejo empaquetado, reducir el arrastre de los estabilizadores, ajustar la posición de
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los estabilizadores, modificar las propiedades del fluido de perforación y pensar en la utilización de un motor de fondo para continuar perforando. c) Giro Giro en en la la Barr Barrena ena (Whirl (Whirl). ). Levantar la barrena barrena del fondo y detener la perforación, perforación, después después reducir reducir las RPM e incrementar el WOB, considerar un cambio de barrena (anti-whirl), usar RPM lentas cuando se escarea, escarea, utilizar estabilizadores estabilizadores en el aparejo de fondo fondo con medida completa de diámetro cerca de la barrena o del escariador. d) Salto Salto de Barr Barren ena. a. Ajustar el WOB W OB y las RPM, considerar cambio del estilo de barrena, cambiar longitud del aparejo de fondo.
1.4.19. Parámetros adicionales para mejorar mejorar el control de de las vibraciones.
La primera acción de defensa para evitar el daño que es producido por las vibraciones en el aparejo de fondo de la sarta de perforación incluye los límites técnicos y el éxito de la excelencia operacional dentro de las consideraciones durante la planeación. Sin embargo el proceso de control control de la vibración vibración actual en la fase de planeación planeación es es limitado, ya que solo un método es utilizado, este método tradicional no permite mucha libertad en el diseño, se limita a la consideración de muchas variables que pudieran ser útiles en el tratamiento sobre de vibraciones y no permite más opciones por parte de los diseñadores del pozo. Análisis del comportamiento comportamiento del sistema de vibración sobre rangos específicos específicos de velocidad de rotación y peso sobre la barrena. a) Determina las regiones de velocidad crítica (CSR) del sistema. b) Optimiza los los parámetros parámetros de peso sobre sobre la barrena y la velocidad velocidad de rotación, dependiendo de la función objetivo.
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c) Desarrollo de lineamientos de control de la vibración para evitar trabajar en las regiones de velocidad crítica (CRS).
Mediante el análisis de parámetros específicos que afectan la vibración en la sarta de perforación, aislando sus efectos y separándolos de otros parámetros del sistema de perforación, estableciendo los parámetros completos del sistema como una constante excepto por el parámetro a ser analizado; y el efecto del parámetro analizado en el proceso de control de la vibración puede ser observado. Esta metodología provee alternativas al enfoque tradicional de optimización del peso sobre la barrena y la velocidad de rotación o el cambio en la estructura del aparejo de fondo de la sarta de perforación. La influencia de la densidad del fluido de perforación, el ángulo de inclinación del agujero y el modelo reológico del fluido de perforación sobre la vibración de la sarta de perforación pueden ser considerados como parámetros potenciales para ser analizados.
1.4.
COBERTURA.
La presente investigacion; tecnicamente, centra su interés analizar y determinar los diferentes daños que causan las vibraciones en las perforaciones y en base a los resultados de la investigación dar propuestas de recomendaciones de operación para reducir gastos económicos, tiempo y evitando asi los daños a la formación. En lo social es amplio ya que involucra a toda la comunidad universitaria, principalmente al estudiantado de la carrera de Ingeniería de Petróleo y Gas Natural ya que toda la información recopilada se concentra en el presente proyecto quedando a la vez como una fuente de consulta. En lo cultural, queremos contruir palabras tecnicas nuevas para cooperar en la elaboración de un diccionario guarani de palabras basadas en nuestra carrera a través de la interpretación del presente trabajo en el idioma nativo del postulante.
29
II.
OBJETIVOS.
2.1. OBJETIVO GENERAL.
Describir los problemas que causan las vibraciones en la sarta de perforación en el pozo CAIGUA –X1001D para que a partir de los resultados alcanzados establecer propuestas de estrategias y recomendaciones de operación.
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
Recopilar información referente a la temática abordada. Analizar y procesar la información obtenida para así poder describir los problemas que causan las vibraciones en la sarta de perforación
Formular los resultados y las conclusiones de la investigación
Proponer las estrategias y recomendaciones de operación.
30
III.
METODOLOGÍA.
3.1. LOCALIZACIÓN.
La realización de este trabajo investigativo se llevara acabo en el pozo CAI-X1001D, siendo CHACO S.A. la compañía operadora de esos previos.
Pais: Bolivia
Departamento: Tarija
Provincia: Gran Chaco
Municipio: Villamontes
Campo: Caigua
Fecha de inicio y terminacion de la perforacion: principios de julio de 2013 y culmino a fines de noviembre de 2013.
3.1.2. Datos del pozo.
Nombre: CAIGUA –X1001D
Siglas: CAI-X1001D
Clasificasion: Pozo en Desarrollo
Bloque: Caigua
Profundidad en metros: 3505 m
Diametro del pozo: 12,25pulg 31
CAISING ID: 12,615 pulg
Densidad: 14,5 LPG
Viscosidad plastica LBS/HB2: 26
Punto cedente: 40 LBS/HB2
Presion de la bomba: 200 PSI
Caudal: 550 GPM
Presion disponible: 350PSI
Capacidad de la bomba BBL/EPM: 0,097
Rata de penetracion ROP: 3 mts/h
Fuerza de impacto: 355 Psi
Equipo de superficie: 100 PSI
Motor + MWD: 500 PSI
Caida de presion en el trepano: 96 PSI
Caida de presion en el anular: 58 PSI
Caida en el interior: 308 PSI
3.1.3. Ubicación geográfica.
Coordenadas UTM superficie: X=449.137,37m Y=7.663.618,58m Zt=781,95m Zrt=788,44m 32
3.2. MATERIALES.
Computadora
Cuaderno
Bolígrafo
Textos
Cámara fotográfica
Tablero
Internet
Material bibliográfico
3.3. ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN. 3.3.1. Cuali cuantitativo.
El enfoque de la presente investigación es de orden cuali cuantivo ya que en función a los reportes obtenidos en campo sobre la problemática abordada, estos seran analizados e interpretados para asi obtener los resultados del problema en estudio.
3.4.
ESTRATEGIAS DE INTERVENCIÓN.
La herramienta principal de todo trabajo es la investigación, es por eso que la metodología del proyecto se realizó siguiendo una investigación de tipo documental ya que la misma se basa en la obtención y análisis de datos provenientes de información referentes al tema planteado. A través de este tipo de investigación es posible obtener información de diversos parámetros operacionales del rendimiento del equipo de perforacion el cual es objeto de estudio. 33
3.4.1. Organización interna.
Internamente la organización se encuentra estructurada de la siguiente manera:
Rectora
Vice-Rectora
Director-IPGN
Asesor técnico
Asesor lingüista
Tribunales técnicos
Tribunales Lingüista
3.4.2. Coordinación externa.
En la elaboración de la presente investigación para la obtención de información de primera mano (trabajo de campo) se la realizo mediante reuniones y entrevistas con la ing. Edith Condori Condori Trailing de la empresa Chaco mediante el cual se ha obtenido la información relevante para la investigación.
3.4.3. Promosión y difusión.
La principal fuente de difusión del presente trabajo investigativo es la defensa formal del trabajo y posteriormente quedará en la biblioteca de la “UNIBOL GUARANI y pueblos de tierras bajas “Apiaguaiki Tüpa” como material bibliográfico para los semestres siguientes y cualquier persona interesada en el tema.
34
3.4.4. Muestra y tamaño de la muestra.
Por la magnitud de la investigacion y el problema abordado, la realización de la presente tesina se limita a tomar como referencia datos del pozo Caigua-X1001D operado por YPFB Chaco de propiedad de la compañía San Antonio (SAI). Equipo: 379.
3.4.5. Recolección de información.
Para la recolección de información se prosedio de la siguiente manera:
Revisión y consulta de bibliografía que aporten al desarrollo del trabajo.
Consulta en la red para recopilar información, para la elaboracion del presente trabajo.
Como trabajo de campo: reuniones, entrevistas y encuentros con la personas del área petrolera los cuales nos brindaron la información para concluir nuestro trabajo.
3.4.6. Criterios e instrumentos de seguimiento.
Nos basamos en el cumplimiento de los cronogramas de actividades elaborados en base a nuestros objetivos específicos, para lo cual se tiene como referencia información y datos del pozo caigua X-1001D sumando a ello el seguimiento por parte de dirección de carrera y de los tribunales mediante la presentación contínua de los informes y la presentación de la tesina por parte de postulantes y asesor.
35
3.4.6. Procesamiento de la muestra. En cuanto a la informacion obtenida sobre los tipos de vibracion se procedio a analizar cada tipo de vibraciones que se presentaron y se vio que daños causaron las mismas a la sarta de perforacion, posteriormente se comparo con la informacion obtenida de otras vibliobrafias y de esta manera se realizo propuestas para minimizar las vibraciones. Ademas, la entrevista con el ing. Daniel Raña Cabello nos permitio fortalecer la informacion del tema abordado ya que nos explico con mas claridad como se presentan las vibraciones en el pozo. De esta manera concluimos con el analisis correspondiente y en funcion a ello elaboramos las propuestas de reduccion de las vibraciones. A continuación se presenta el cuadro de seguimiento e instrumentos de medición de las vibraciones torsionales, laterales y axiales:
36
Figura N° 2 Tabla de seguimiento.
VARIABLE
DEFINICION
DIMENSION
INDICADOR
INSTRUMENTO
DA OS
Se dan con mas
Se obtuvo mediante
vibración
frecuencia en las
las herramientas de de
torsional en la
barrenas PDC en
medicion de vibracion
sarta
las roscas de los
torsional
Drill pipe y en las
real MWD y LWD. Las
conexiones,
herramientas
cuales
deteriorar la barrena
MWD y LWD
atraves del softward
Barrena: Se queda atascada por un instante a la pared del pozo, mientras la sarta continúa rotando, a veces rota en dirección opuesta de la sarta. Incremento de torque en superficie y variación de RPM. Atascamientos o freno de la mesa rotaria top drive. Diferencias entre las RPM en superficie y en el fondo del pozo. Desenrosque de uniones de componentes de la sarta y reducción del ROP Daño a la barrena: Dientes/cortadores astillados o rotos. Daño a cojinetes/sellos debido a impactos cíclicos. Fallas prematuras/desgaste acelerado. Pérdida de la señal del MWD
La
vibración Análisis
torsional
propaga
rotaciones
VIBRACIÓN TORSIONAL
irregulares
que
tienden a fatigar las
de
de
perforación
son
y también retardar el
que
proceso
mismas.
de
en
poseen
tiempo leidas las
perforación.
VIBRACIÓN AXIAL
La vibración axial es Analisis de el zapateo de la vibración barrena. La barrena torsional en la pierde contacto sarta de momentáneo con el perforación fondo del pozo rebotando contra el mismo
Se presentan y causan mas daños en barrenas tricónicas cuando se levantan cíclicamente del fondo.
Son detectadas a través de registros con taladros, con sensores de MWD, detectores/ medidores montados en superficie, tambien es visual/audible
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VIBRACIÓN LATERAL
La vibración lateral son inducidas por impactos laterales a la barrena, al BHA y a la tuberia de perforación
Analisis de vibración lateral en la sarta de perforación
Estas se presentan y causan mas daños en barrenas PDC y en barrenas de conos
Son casi imposible de Barrena: ver en superficie, solo Cortadores/dientes se detectan con astillados o rotos. sensores de fondo Aletas y patín del calibre dañado o roto. BHA/MWD: Fallas por fatiga debido a esfuerzos de pandeo. Pérdida de la señal del MWD, falla de los sensores eléctricos, vulnerables a los impactos laterales. Pozo agrandado, desgaste acelerado de la barrena.
Fuente: elaboracion propia.
VIBRACIÓN LATERAL
La vibración lateral son inducidas por impactos laterales a la barrena, al BHA y a la tuberia de perforación
Analisis de vibración lateral en la sarta de perforación
Estas se presentan y causan mas daños en barrenas PDC y en barrenas de conos
Son casi imposible de Barrena: ver en superficie, solo Cortadores/dientes se detectan con astillados o rotos. sensores de fondo Aletas y patín del calibre dañado o roto. BHA/MWD: Fallas por fatiga debido a esfuerzos de pandeo. Pérdida de la señal del MWD, falla de los sensores eléctricos, vulnerables a los impactos laterales. Pozo agrandado, desgaste acelerado de la barrena.
Fuente: elaboracion propia.
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IV.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN.
Como resultados de acuerdo a la información obtenida en el pozo CAI- X1001D: Las vibraciones torsionales presentaron un nivel de severidad minimo es decir no presenta accion. Las vibraciones laterales presentaron un nivel de severidad media esto quiere decir que si
IV.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN.
Como resultados de acuerdo a la información obtenida en el pozo CAI- X1001D: Las vibraciones torsionales presentaron un nivel de severidad minimo es decir no presenta accion. Las vibraciones laterales presentaron un nivel de severidad media esto quiere decir que si se perfora durante 15 min. Con este nivel de severidad, entonces es tratada como nivel de severidad alta y para minizar este tipo de vibracion hubo dos pasos a seguir 1. Se permanecio en el fondo del pozo, se reducio las RPM y se realizo el monitoreo hasta llegar a niveles bajos pero como no se obtubo los resultados se realizo el paso dos. 2. Se levanto el arreglo y detuvieron la perforacion. Luego regresaron al fondo, reiniciaron la perforacion incrementando paulatinamente el WOB hasta alcanzar el intervalo de interes e incrementaron las RPM hasta maximizar el ROP y por ultimo se realizo el monitoreo hasta que se logro minimizar las vibraciones. Las vibraciones axiales presentaron un nivel de severidad media, si se sigue perforando con este nivel durante 15 min, entonces es conciderada como severidad alta y para minimizar este tipo de vibracion hubo dos pasos a seguir: 1. Permanecieron en el fondo, incrementaron el WOB y disminuyeron las RPM. 2. Repitieron el paso 1 una vez y despues levantaron el arreglo, detubieron la rotacion y se reinicio la perforacion con la mitad de las RPM originales e incrementaron el WOB por encima del original hasta que se logro estabilizar el pozo.
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V.
CONCLUSIONES.
Con elaboración del presente trabajo de investigación se llego a la conclusión de que: Las vibraciones en la sarta de perforación y arreglo de fondo es algo con lo que la industria tiene que enfrentar inevitablemente en cada perforación ya que estas se presentan en el 100% de los casos, siendo dañinas en un gran número de ocasiones. Lo ideal en la industria es que en la parte del diseño del pozo y de los arreglos de fondo se pueda reducir al mínimo las vibraciones pero no siempre es así, es por eso que el control de las vibraciones en tiempo real se ha vuelto fundamental en las operaciones de perforación, y su aplicación es de gran importancia. Las vibraciones torsionales, laterales, axiles y los efectos que causan estas en las herramientas y arreglo de fondo de perforación son muy severas y principalmente en nuestro pais carecen de un estándar internacional de mediciones el cual permita una interpretación e identificación de este fenómeno de un forma más global, ya que las diferentes compañías en el mundo dedicadas a prestar este servicio tienen sus propios procedimientos y protocolos para la realización de las mediciones, obteniendo resultados diferentes entre sí y todo esto de acuerdo a los parametros que se presentan, y por lo tanto la implementación de programas de reducción y control de las vibraciones se pueden ver limitados en muchos sentidos. Cuando la severidad de las vibraciones y sus fenómenos se encuentra en niveles bajos no se debe tomar acción en contra de etas, de hecho aunque el nivel de vibraciones sea un poco elevado esto no significa que se deba de controlar por que se ha demostrado que niveles moderados de vibraciones son deseables para optimizar el ROP en barrenas PDC mientras se perforan formaciones duras, como la calcita y carbonatos duros. (Charles Coulomb 1736-1806). Es el caso del pozo CAI-X1001D en el cual las vibraciones que se dieron no causaron daños severos a las herramientas de sarta de perforacion por que su severidad tuvo un nivel bajo el cual en cierta forma ayudo a optimizar el (POR) rata de penetración, es por
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eso que cuando el nivel aumenta y ya no es beneficioso para la operación de perforación recien se deben tomar acciones inmediatas como ser: a) Una planeación adecuada y un buen modelado de arreglo de fondo. b) Monitoreo eficiente y mitigación. c) Análisis posterior a la perforación. Todos estos pasos pueden ser seguidos o no, dependiendo de cada compañía de servicio y de los operadores responsables en turno; un buen equipo de monitoreo en tiempo real es vital y juega un papel importante en la implementación de planes para la mitigación de vibraciones. El diseño de la sarta de perforación debe permitir la flexibilidad en cambios de los parámetros de perforación dependiendo de las condiciones necesarias en el fondo del pozo como son RPM y WOB, que son las principales fuentes de energía empleada para perforar el pozo, para obtener la ROP óptima. Una buena administración del proceso de perforación, incluye el óptimo manejo de la tasa de penetración, se debe asegurar la identificación de los limites o ventajas que cada uno de los elementos de la sarta de perforación, esto adiciona o disminuye en el comportamiento de la totalidad de la sarta.
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VI.
REFLEXIONES.
Las vibraciones a altos niveles acorta significativamente la vida útil de la sarta de perforación y tiene un gran impacto en el rendimiento de la perforación. Las Vibraciones en la sarta de perforación son reconocidas como un costo operativo muy alto para la industria. El paso vital es implementar efectivamente el conocimiento y la tecnología para reducir los costos de perforación. Se sabe que las vibraciones afectan en gran medida a los equipos que se ven sometidos a ellas, el empleo de metodologías para calcular su daño son usadas en la actualidad para prevenir fallas prematuras. Esto da un mayor entendimiento en la limitaciones de las herramientas y en que circunstancias pueden ser mejor empleadas y así optimizar al máximo los beneficios de las mismas. Los efectos que provocan las vibraciones son principalmente la fatiga del material, desconexiones, falla o ruptura prematura a lo largo de la sarta de perforación. La verificación adecuada de los de cálculos y supervisión física de la fatiga y daño de los elementos que componen la sarta de perforación se vuelve muy importante para que un proyecto de perforación se vuelva rentable. Un mal control de las vibraciones afecta gravemente a la estabilidad del pozo provocando derrumbes o fractura de la formación donde se esté perforando lo cual llevara a dificultades de las operaciones siguientes en la perforación del pozo. En equipos más delicados como las herramientas MWD y LWD al ser sometidos a altos niveles de vibración, los componentes eléctro-mecánicos de alta tecnología de las herramientas se ven altamente afectados, causando interferencia en las señales de la herramienta, datos erróneos y en casos extremos destrucción de las herramientas, lo cual impacta en gran media a la compañía dueña del equipo y al cliente de forma económica al provocarle su incremento en costos de mantenimiento y en el aumento de las horas no productivas.
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Por eso el entendimiento del fenómeno y su estudio más a fondo tendrá como resultado un mejor desarrollo en las prácticas de perforación, que coayudara a una mejor planeación y optimización de las operaciones de perforación logrando asi que las fallas por este fenómeno sean mínimas. Las mediciones efectuadas por los equipos MWD, dan al operador un mejor entendimiento de los problemas que pueden surgir en el pozo por los fenómenos vibratorios, además de dar la capacidad de actuar de forma inmediata ante el problema.. El fenómeno vibratorio de Giro (Whirl) generado por la vibracion torsional es el más dañino de todos los que se pueden presentar en la sarta de perforación. La estandarización general de las mediciones de las vibraciones es necesaria en la industria, ya que de esa manera las compañías de servicios podrán adquirir la experiencia previa realizada por otra compañía y las operadoras podrán desarrollar un mejor aprendizaje en el proceso de perforación y poder elegir con mayor criterio que tecnología es la mejor para el pozo. El control de las vibraciones en tiempo real es de vital importancia cuando el diseño no ha sido suficiente para mitigarlas, ya que solo así se podrá reducir el daño o los efectos que pueden causar a la sarta de perforación y a la perforación misma. Con lo anterior los programas de reducción y control de vibraciones dependen de las compañías que estén prestando el servicio. Hoy en día se puede observan el incremento de la investigación y estudio de estos fenómenos vibratorios en la sarta de perforación y en el mismo pozo, ya que existen numerosos estudios de cómo se comporta de forma dinámica la sarta en el pozo y las implicaciones de sus movimientos, para la optimización de la perforación.
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VII. BIBLIOGRAFIA. Juan Carlos Smith, Mac Donald Gonzales y Yaniak Omar Cedro Resendiz 2010
Vibraciones en la Sarta de perforación, México.
E.M. Navarro-López y R. Suárez 2004
Vibraciones en una sarta de perforación, problemas de control, México.
Schlumberger 2006
La sarta de perforación. En línea: www.akersolutions.com/akerwirth
Heisig G. 2010
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Process Control to Driller En línea: http://www.cedex.es/lg/geofis J. R. Bailey
2009 .
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J. R. Cromb. 2000 .
Cost Savings through an Integrated Approach to Drillstring Vibration Control IADC/SPE 59197
J.D. Macpherson 2001 .
Application and Analysis of Simultaneous Near Bit and Surface Dynamics Measurements" SPE 74718
J.P. McCarthy
44
2009 .
A Step Change in Drilling Efficiency: Quantifying the Effects of Adding an
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Axial Oscillation Tool within Challenging Wellbore Environments" SPE/IADC
119958 J.R. Bailey 2010
"Design Tools and Workflows To Mitigate Drilling Vibrations" SPE 135439 SPE
International J.R. Bailey 2008 "Drilling Vibrations Modeling and Field Validation" IADC/SPE 112650 D. C.-K. Chen 2006 "Real-Time Downhole Torsional Vibration Monitor for Improving Tool Performance and Bit Design" IADC/SPE 99193 Daniel Perez 2007
"Application of Small Vibration Logging Tool Yields Improved Dynamic Drilling
Performance" SPE 105898 Jerome J. Rajnauth 2003
"Reduce Torsional Vibration and Improve Drilling Operations" SPE 81174 SPE
International
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VIII. ANEXOS Anexo N° 1 diagrama de vibración torsional
Fuente. Doc. Vibraciones en la sarta de perforación Anexo N° 2 Diagrama de vibración axial
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Fuente. Doc. Vibraciones en la sarta de perforación
Anexo N° 3 Diagrama de vibración lateral 47
Fuente. Doc. Vibraciones en la sarta de perforación.
Anexo N° 4 Torre 379 48
Fuente: Chaco 2013 Anexo N° 5 Barrena tricónica
Fuente. Chaco 2013
Anexo N° 6 Barrena de cortadores fijos (antes).
49
Fuente. Chaco 2013
Anexo N° 7 Barrena de cortadores fijos (después).
Fuente. Chaco 2013
50
Anexo N° 8 Daños severos en barrena de cortadores fijos
Fuente. Chaco 2013 Anexo N° 9 herramientas de medición (MWD-LWD)
Fuente. Chaco 2013
51
Anexo N° 10 Activo Amortiguador vibraciones Sub (AVD)
Fuente: Pág. web
Anexo N° 11Herramienta de medición Memoria de Vibración Sub (VMS)
Fuente: Pág. web
Anexo N° 12 tijeras de perforación
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Fuente. Chaco 2013 Anexo N° 13 Sarta de perforación
Fuente. Chaco 2013
Anexo N° 14 .Palabras técnicas utilizadas en el tema.
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API: Instituto Americano del Petróleo, “American Petroleum Institute”. AVD: Activo amortiguador vibraciones sub. BARRENA: Es una herramienta que se utiliza para perforar el subsuelo. BHA: Ensamblaje o arreglo de fondo, “Bottom Hole Assembly”. BIT BOUCING: Salto de la barrena. BIT WHIRL: Rotación no concéntrica de la barrena. BHA WHIRL: Rotación no concéntrica de arreglo de fondo. CAOTICO: Movimiento brusco. CONCENTRICA: Punto central de la tubería. COLAPSO: Es una fuerza externa que afecta a una herramienta. CO2: Dióxido de carbono. DC: Lastrabarrena “Drill Collar”. DP: Tubería de Perforación, “Drill Pipe”. DSP: Digital signal processor. DESLIZAMIENTO: Es el movimiento de la tierra provocado por la inestabilidad de la misma. ELASTICIDAD: Propiedad general de los cuerpos sólidos, en virtud de la cual recobran más o menos completamente su extensión y forma, tan pronto como cesa la acción de la fuerza que las deformaban. ENGRANAJES: Conjunto de dos ruedas dentadas. ESTABLIZADOR: Herramienta de perforación que se utiliza para mantener la geometría del pozo. ENSAMBLAJE: Es la unión de herramientas. EXITACIÓN: Puntos de mayor movimiento que se da en la sarta. 54
FRICCIÓN: Se define como fuerza de rozamiento o fuerza de fricción, a la fuerza entre dos superficies en contacto. FRECUENCIA: Es una magnitud que mide el número de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier fenómeno o suceso periódico. FATIGA: Se refiere a un fenómeno por el cual la rotura de los materiales bajo cargas dinámicas cíclicas se produce más fácilmente que con cargas estáticas. HALT (HIGHLY ACCELERATED LIFE TESTING): Pruebas de vida muy acelerado. HZ: Hercios. HW: Tubería Pesada de Perforación “Heavy Weight Drill Pipe”. H2S: Ácido sulfhídrico. LUBRICIDAD: Hacer resbaladiza una cosa. Suministrar una sustancia a un mecanismo para mejorar las condiciones de deslizamiento de las piezas. LWD: Registro Durante la Perforación “Loggig While Drilling”. LB-FT: Libras/pies. MD: Profundidad Medida “Mesearument Depth”. MWD: Medidas Mientras se Perfora “Measurements While Drilling”. OSILACIÓN: Es el movimiento repetido de un lado a otro en torno a una posición central, o posición de equilibrio. O2: Oxigeno. PÉNDULO: Sistema físico que puede oscilar bajo la acción gravitatoria u otra característica física (elasticidad, por ejemplo). PDC: Barrena policristalina que tiene cortadores de diamantes artificiales y de Carburo de Tungsteno. ROP: Tasa de Penetración “Rate of Penetratión”. RPM: Revoluciones por minuto. 55
ROTARY TABLE: Mesa rotaria. STICK SLIP: Atascamiento- deslizamiento de la sarta de perforación. TVD: Profundidad vertical verdadera “True Vertical Depth”. TORQUE: Se llama torque o momento de una fuerza a la capacidad de dicha fuerza para producir un giro o rotación alrededor de un punto. TOP DRIVE: Es una unidad superior que proporciona el movimiento circular a toda la sarta de perforación. TOB: Torque sobre la barrena. VMS: Memoria de vibración sub. WOB: Peso sobre la barrena “Weight On Bite”.
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ÑEMBOEANGAREKO GUASU ÑEMBOE PEGUA
ÑEMBOE ÑEOKUAI IPOKIVAE ITANEKƗRA Ü REGUA ÑEMOTUMO TEMBIPORU YEP ɨSɨKARE OYEAPOVAE MBAEYEYOO POZO CAIGUAPE CAI X-1001D ÑEEMBIEKA:
OIME VAERӒ ANOI TUPAPIRE KUAE YEMBOE ITANEKƗRAÜ REGUA.
MBARARAVƗKƗ IYAPOA RETA : YENNY ORTEGA VIDES ELOY ABDON SALAZAR GUTIERREZ
ASESOR LENGUA INDIGENA:
Prof. Santos Cuellar López
TERRITORIO GUARANÍ – BOLIVIA Diciembre 2014
HOJA DE APROBACIÓN
VIBRACIONES EN LA SARTA DE PERFORACION EN EL POZO CAIGUA X-1001D Presentado por: Yenny Ortega Vides Eloy A. Salazar Gutiérrez
Ing. Miguel Vallejos Pérez Director de Carrera de Ingeniería del Petróleo y Gas Natural
Ing. Franz G. Zenteno Callahuara
Lic. Santos Cuellar López
Asesor Técnico
Asesor Lingüista
Ing. Víctor H. Raña Cabello.
Ing. Edson Z. Cayo Azuly
Tribunal Técnico
Tribunal Técnico
Ing. Ceferino Manuel Andrés Tribunal Lingüista I
YEROVIAECHAKA Yenny Ortega Vides Aipota cheyerovia aechaka jare ambojee che ñeembieka cheru peguarä: Arcangel Ortega Vilte, jaeko chemborɨ ara ñavo rupi javoi chemboe mbaenunga tape ikavivae aipɨsɨvaerä javoi aupitɨvaerävi chemae tenonde anoivae. Chepɨkɨɨ michireta Naida jare Soraya jaenungavi ipuerevaerä jaereta ojovi tenonde oë iñemboepe. Jare opaete kiareta oechata kuae cheparavɨkɨvaepeguarä.
II
YEROVIAECHAKA Eloy Salazar Gutiérrez Cheru Demetrio Salazar Humacata jare Chesɨ Elvira Gutiérrez Ramos, jaeretako chemborɨ jare chemboe opaete ñeekavirupi aiko kavivaerä ïru retandive, jaenungavi chemborɨramo korepotirupi, javoi ñemoatangaturupi. Jaeramiñovi che ñemboatɨape F.S.U.C.C.T, jaeretako omee cheve ñemongeta aikvaerä ñemboerendaguasupe.
III
YEMBOPƗAKATU CHEAPƗAKATU TÜPA KOTƗ JAERAMO YASOROPAI: Omeeramo cheve mboroau, tekove, arakua, tembiu ara ñavo rupi javoi jae chereroata ramo arañavo rupi omboesape reve cheve tape aikua reve kavi aja vaerä ketɨ. Cheru jare Chesɨpe: Arcangel Ortega Vilte iporomboarakuare, ñemoatangatu omee cheve javoi opaete iyemborɨ arañavopevaere, jae jekuaeño guɨrovia chere metei ara ayeokuaitako cherëtapevaere, yasoropai cheru. Cleotilde Vides Ayarde (mbaetima oiko che ndive; oputuuma chegui) jae täta cheraɨau jare chererovia katuramo, jae chemboarakua jeta ñee kavi rupi, jaenungavi jeta oiporara chemborɨvaerä, chemboarakua jare chereroata yepe matɨ äi chugui, ngaraa romomaraika chesɨ, yasoropai ndeve. Cherëta peguaretape : Chekɨvɨ Renán Ortega Vides (ojomavi chegui) jaeko cherauyaeavei, cheangareko katu oiko javoi oime oiko che ndive ara ñavo jaeko chemomɨräta jekuaeño ayemboevaerä jaeramo yasoropai chekɨvɨ michi, oimeko nde reiko chepɨape. Naida jare Soraya iporoau chendive ramo, chupereta peguarä cheko jae ichɨ jaeramo jae jeeretare äetako Ingeniero jare anoeretavaerä tenonde. Chemboevae reta peguarä: Franz Zenteno Callaguara por brindarme su tiempo y asesoría durante la elaboración de la tesina. A todos y cada uno de los docentes por compartir sus conocimientos en aula. Franz Zenteno Callaguara, jaeko omee iarire cheve jare chemborɨ ayapo yave aiko ñeembieka (tesina). Jare opaete Oporomboevaeretape omboasa ramo cheve iyarakua. Che Ñemboerendaguasu UNIBOL Guaraní y Pueblos de tierras bajas peguarä: Oyapo ramo ñemboe ikavigue ipuerevaerä taɨrusureta oë kavi jare jeiete.
IV
YEROVIAECHAKA Yasoropai Tüpape: Omee ramo cheve tekove aikovaerä kuae ɨvɨpe Yasoropai : Cherupe chemborɨ ramo, iporoparekore jaeramo che aɨu. Yasoropai: Cherɨvɨreta chemborɨ ramo oime yave ñemboavai anoi. Yasoropai: Cheyemboeareta jeta ramo chemborɨreta arakua rupi. Yasoropai: Chemborɨka jare cheparavɨkɨre omaevaeretape ipɨaguasu yaereta ramo Yasoropai: Chevɨa ïruretape, jeta ramo chemborɨ oime yave mbaeavai Chevɨa ïru Edith Condori chemborɨ ramo jeta Yasoropaiyeye: Ñemboerendaguasu Unibolpe, omeeramo cheve ayemboevaerä pɨpe ikavi aikovaerä kuri.
V
ÑEETURI Mbaekana ani ɨvɨkana oyemboaɨkuere retavae jaeko oyeapo yave oipotague tembiporu reta
oyeporuvaegui,
jaeko
oime
mbaravɨkɨ
jendarupivae,
añave
rupi
jetavae
kuaenungareta guɨrokomegua mbaravɨkɨreta jaeramiñovi, mbaravɨkɨrenda rupi jetavae ombosɨrɨ jendapei oïvae echako täta jɨapuramo, jaeramoko ikavi yaikua jesegua, yayemboe jese javoi yaeka kiräitako ñamoikavi ani yayangareko jese mbegue mbegue rupi yepe ndipo yavai yayapovaerä erëi oipotako yaikuavi jokuae tembiporureta oyeporu pɨpeva, jaeko sarta de perforación jeivae, jokuaeko oyererokomeguavi mbaeti yave oyeangareko jokuaenunga mbaravɨkɨre, jaeramokovi yaecha kuae ñeembieka mboapɨ ñemokana ani ɨvɨkana iyapoareta jaeko: mbaekana mbɨterupiguareta, mbaekana iyɨke ani oya jesevaereta jare torsionales jeivae, jokuaereta imbaesusere ipuere michi, mbovɨmiño ani ramo ipuerevi jeta rupi oyapo mbaesusere. Jaeramoko jeiete añave rupi oipota oñono kavi reta kuaenunga suserereta jaeramo oñejäa, oeka kiräi omaevaerä jese jare oyeangarekovi opaete tembipour ipɨauvaereta oime añavevae ndive, jayaveko ipuereta oyopia mbae susere oimeta yave oï kuaenunga mbaeyeyoo reta jendape. Añave jokuae mboapɨreta mbaesusere oyapovaegui jaeko jokuae torsionales
jeivaeko oyapoete jokuaenunga
susere, ïrureta michimiño
oporombosusere jaeramoko ikavi yaiporu tembiporu reta jaeramo ani taɨkuete oëvaereta jayave ñandepuere ñañono kavi michipe. Echako mbaetitavi ñandepuere yapia chugui jaeramo ñañemongetañotako jese kiräi ñandepuerevaerä yayopia kuaenunga mbaerasɨ. Meteite ñavo kuaenunga mbaekanareta oïko jaejaei rupi, ambueyeye oyeechakareta jaeramo yaikatutavi chupe kiräi yayapovaerä yeopia, mbaetiko metei yeopiaka osirive opaetevae peguarä, jaeiñoeñoko guɨnoireta, jaeramo jeiete täta okana ani jɨapuvae jaeko jeta rupi, omopɨchɨita, mbaravɨkɨ oyapo kavitaretavae jaeko oime yave ñeangareko jesegua javoi oyeikatutavi oyeporu tembiporu kuaenungareta, LWD, MWD jare iru mbaenungareta oyeporuvaerä jokuae mbaravɨkɨrendape aguɨyevaerä oime taɨkuerupi ñemboavai.
VI
INDICE GENERAL I.
Pag.
MBEUKARƗPƗAPO.......................................................................................................1
1.1.MBARAVƗKƗREGUA .....................................................................................................2 1.2. ÑEEMOAMBEKO MBARAVƗKƗREGUA.......................................................................2 1.3. MBAERUPI OYEAPOVAE ..........................................................................................2 1.4. ÑEMBOEYEOKOKA ...................................................................................................3 1.4.1.
Ñemokanaregua...................................................................................................3
1.4.2.
ÑEMBOAVAI OMEE JETA YAVEKO MBAE ÑEMOKANARETA..........................4
1.4.3.
ÑEMBAEPARETA REGUA ..................................................................................5
1.4.4.
Maekanareta torsional jeivaeregua ......................................................................6
1.4.4.1. Kiräiko kuae Vibración Torsional jeivaereguavae................................................. 7 1.4.5. 1.4.5.1. 1.4.6. 1.4.6.1.
ÑEMOKANA AXIALES JEIVAEREGUA ...............................................................8 Kiräiko oï Vibración Axial jeivaereta.-................................................................8 ÑEMOKANARETA LATERALES JEIVAE............................................................9 Vibración Lateral jeivaereta .- .........................................................................10
1.4.7.
ÑEMOKANA OYAPOVAERETA. .......................................................................11
1.4.8.
MBAEMBAE GUɨNOI (BHAjeivae) ƗVƗJUGUA IÑEÑOKAVIVAE.........................13
1.4.9.
MBAERETA OYEAPO MBAEKANA NDIVE MONGURUVIKA
IJAKUAROVIMIVAERE....................................................................................................15 1.4.9.1. Oparavɨkɨ päve yave Barrena/Agujero.- ..............................................................15 1.4.9.2. Mbaravɨkɨpavae Agujero/Sarta de perforación.- ..................................................16 1.4.10. MBAEKO OYAPO ƗVƗKANAGUE OYEYOO RAMBUEVE OÏ ƗVƗKUA .................16 1.4.10.1. Mbaeko oyapo kuaenunga mbaekana oyeyoo yave oï ɨvɨ. ..............................16 1.4.10.2. Mbae oyapo pochɨi oime yave ɨvɨkana jokuae tembiporureta ñejaa pegua oyeporu yave (mwd/lwd).- ...............................................................................................17 1.4.10.3. Jeta jɨapu ani okana yave oyeapo yavevae:....................................................17 1.4.10.4. Tubería de perforación jeivae iñererokomeguaregua .-...................................17 1.4.11. MBAEKO OYEEKA KUAEGUIVAE....................................................................18 VII
1.4.12. KIARUPIPA OJOTA ÑEEMBIEKA......................................................................18 II. MAEPITƗRETA REGUA................................................................................................19 2.1. MAEPITƗ GUASUREGUA..........................................................................................19 2.2. MAEPITƗ RAƗ RETA REGUA.....................................................................................19 III. ÑEMBOE ÑEESƗROA .................................................................................................19 3.1. KIAPE OYEAPO ÖIVAE............................................................................................19 3.1.2. MBARAVƗKƗRENDA REGUA.................................................................................. 20 3.1.3. KIAPETEIKO OÏ MBARAVƗKƗRENDAVAE.............................................................. 21 3.2. MBAEPORUPORURETA..........................................................................................21 3.3. KIRÄIKO OYEAPO ÑEEMBIEKAVAE. ......................................................................21 3.4. KIRÄITA OYEAPOVAEREGUA.................................................................................21 3.4.1. YUPAVO ÑEMBOERENDA GUASUPE .................................................................21 3.4.2. YUPAVO IKATU KOTƗGUARETA NDIVE...............................................................22 3.4.3. YEECHAUKA JARE ÑEMOERAKUA .....................................................................22 3.4.4. KIRÄI JARE MBOVɨKO OYEAPO YEECHAUKAVAE.............................................22 3.4.5. KIRÄI OYEMBOATƗ ÑEMONGETARETAVAE........................................................22 3.4.6. KIRÄITA OÑEMAE JARE OYEANGAREKO MBARAVƗKƗREVAE ..........................23 IV. MBARAVƗKƗ OË ÑEEMBIEKAGUIVAE .......................................................................24 V. ÑEMONGETAPƗ ..........................................................................................................24 VI. ÑEPƗAMONGETA.......................................................................................................26 VII. BIBLIOGRAFIA..........................................................................................................28
VIII
I.
MBEUKARƗPƗAPO
Mbaeyeyooka jaeko mbaeapo oyapo jetarupi oyapo Itanekɨraure oparavɨkɨvaereta, jaeramiñovi oyaporambueve mbaeyeyoo oimevi ñemboavai oyekua jokope jaeko mbae täta jɨapu yave omokana ɨvɨ oyeapo oï yave. Jokope oipota yaikua jetako mbae mbaereta oasa jokoräivaera yaecharambueve jaeko: kiräiko oï mbaerɨru itanereguavae, ɨvɨ itätatague, kiräiko oï ɨvɨkuavae, ikɨpegue, jare mbaenunga ɨvɨkua ñanoivae. Kuaenunga mbaravɨkɨreta jetarupi oñemongeta jesevae añaverupi, jeta ramo oñemoña añave rupi jokuaenunga mbaravɨkɨ javoi oyeapovi ambueye ɨvɨyeyoo iñejäareta. Sarta de perforación jeivae jaeko tuberíareta mbovɨ ñoguɨnoivae jaeko ombaeyoo pɨpevaereta, barrenas, estabilizadores, oñomoiruïruretavae mbaravɨkɨpe, tembiporureta mbae oñejäa mbae pɨpevae, tembipe iyapoareta ombojɨapu pɨpevae jaeko oñeñono ñemboavai tuicharupivae, jokuae oyeapo jaeko jokuae barrena jare sarta de perforaciñon jeivae jeiete oparavɨkɨ opɨtambaeramo, jaeramoko jetaete oparavɨkɨ yave jaema oyeapovi ɨvɨkana jokuae mbaravɨkɨ oyeapo oïramo. Mbaenunga ɨvɨkana oyekua yave metei mbaeyeyooa oïapeyave jaeko ñandepuere yaikua yaecha yave kiräiko oyeapo öi mbaravɨkɨrendavaeregua, jaeko kuaenungareta oyapovae: vibraciones axiales aniramo oyepɨasavaereta, ñapevaereta javoi iyɨke rupi oïvaereta. Jokuaereta oyeakua yave jaemako ñandepuere yaecha jeta mbaenunga susere ani ambueyeyevaereta ɨvɨkotɨ yaechata rami. a) Mbaemboporegua (“bit bouncing” inglespe) barrena jeivae ɨvɨkua iguɨpe opo täta rupi, ipuerevi jokoräi rambueve osovi. b) Jesegua oyepɨtasotaso ani opäapäavare jare omombo ikatu kotɨvae (stick-slip” inglespe) oyere rambueve tätague rupi sarta jeive ɨmaamaarupi, jaeko iñakuague omboɨpɨko 0gui ovaye rupi ɨvaterupi ñamae jeseyave, jokoräi oï yave mbaembaereta jetarupivi opa ani ñape mbaravɨkɨreta opɨta.
c) Oyepɨupɨureguavae (whirl, jee inglespe”) jokuaenungareta oyeapoko oime yave mbaeti jaekavi mbaet omɨi jokuae sarta jeivae, jayave oipota jei mbaeti yave oyere kavi jendarupi jokuae tembiporu, jayave oyereyere ñoguɨnoiyave mbaeti yapua kavi 1
jokukae tembiporu jaema oa ɨvɨ ani itare oyeyoo oïape, jaeramo kuae ñeembieka oyemboeta jeseguaetei ipuerevaerä oyekuaka kiräirako jokuae vibraciones torsionales jeivaeregua. 1.1.
MIARI MBARAVƗKƗREGUA
Mbaeyeyoo itane kɨrauregua oyeapo yave jaemaiko oimeta ñanoi ɨvɨkana. Erëi yaipota yaikuavae jaeko yaecha kavita kiräiko oï jokuae mbaeyeyooreta iyeapo rupivae javoi yaechatavi jokuae sarta (BHA) jeivae iguɨpe mbaenunga tembiporundive oyeapo oï, jaenungavi yaecha jokuae tembiporu ipoɨgue kiräikovae jayaveko yaikua kavita (WOB) kiräi oyere ɨmambaepegua sarta jare barrenaretavae. Jayave ñanemiari rambueve opaete jokuaeretare, kuae ñeembieka ndive oyeapo öivae jaeko yaikuavaerä kiräiko oyeapo ɨvɨkana oime yave mbaeyeyoo metei tëta iyɨvɨri rupi javoi mbaeko oasa jokoräi yavevae, jaeramo yaikuata mbaenunga ñemboavai oime mbaeyeyoo CAIGUA – X1001Dpevae, jaema ñanoi rambuevema jokuae ñemongeta yaeka mbaenunga mbaravɨkɨ chupe ñamoikavivaerä ani ramo ñamee ñemongeta oñemoikavivaerä tembiporureta jendarupi, jayaveko mbaetitama ñanoi jokuae ñemboavai mbate tëtarupi jokuae mbaeyeyoo jɨapuguevaere. 1.2. ÑEEMOAMBEKO MBARAVƗKƗREGUA Mbaekana jare tembiporureta jɨapugue oyapoko ñemboavai metei tëtape javoi ipuereta guɨrokomegua opaete mbaembaereta, jaeramiño jepɨgue jeta rupi amope oyeporu korepoti jaenungavi arire jeta oñemokañɨtei oime yave ñemboavai. Jaeramoko yaipota yaikua mbaenunga ñemboavai ñanoi kuaenunga mbaeyeyooreta rupivae, jayaveko yaikuata mbaenunga ñemongeta yayapo jesegua jare yaikuavi ñañono kavi oime yave ñemboavai, yaecha jesegua ɨvɨ juguape javoi jayave ngaraama ñamokañɨtei mbate arire. 1.3. MBAERUPI OYEAPOVAE Oyeapo yave ñeembieka ikavi yaetako ñandeveguarä, echako jae oechakata ñandeve mbaenunga ñemboavairako ñanoi jokuae oasa rambueve ñanerëta iyɨvɨri rupi, jayaveko yaikuakavita ñamoikavi jendarupietei mbaenungareta yaeka ñamoikaviarävaeregua, jaema jokogui ñamae kavi jeserambueve jaema yaekata tape jare ñemongeta ñamoikavivaerä jeseguareta. 2
1.4.
ÑEMBOEYEOKOKA Kuae mbaraivki oyeapoko oimevaera oyeapokatu opaete ñemongetaretagui oñemoikavivaera yaparavo opaete tembiporu oyeporuta oñerenoi iviyoo peguaravae jare jokorei oyeapokatuvaeravi meteiteiñavo, jare kuaerupi yaechaukavaera mbaenunga ñemboavairako guinoivae, jaeramo kuae retarupi ipuere oñemee ipiau ñemongetareta jare jokorai ipuerevaera oñemoikavi maenunga tembiporurako ñandepuere yaiporuvae. Jare kuae mbaraviki ipuere opita omee vaera ñembori oyeapo yave iru mbaravikiapoareta oyuvakeseri kuae ndivevae.
1.4.1. Ñemokanaregua Ñemokanareta jaeko oime yave omɨi mbaravɨkɨrenda oïarupi, jokuae oyemboɨpɨ oime yave oï metei mbaravɨkɨrenda iyɨpɨgui. Kuae mbaekanareta jaeko oyeapo jeta yave mbaemomɨireta oasa oï mbaravɨkɨ jenda rupi, jokuaenungareta oime yave jeta rupi okana ani jɨapu ara ñavo rupi, tembiporureta omboɨpɨ guɨrokomegua guɨraja javoi omboɨpɨvi oikomegua iyɨvɨrupi oï mbaembaeretavae, mbaeyeyoo pegua mbaravɨkɨreta jaenungavi opa oasa ojo oiko mbae ikavimbaerupi. Erëiko ñamae yave mbaetitaiko ñandepuere yayemboasa kuaenunga ɨvɨkana retagui echako, jeta tembiporureta jɨapu ara ñavo jaema oyapoñoi ñemokana iyɨvɨri rupi, jaeramiñovi yaechatako jokope mbaenunga tembiporura yaiporu ñanoivae jare kiräira oyeapo öivi jokuae mbaravɨkɨrenda, javoi yaechatavi jokuae barrena jeivae ipoɨgueregua (WOB) jaenungavi kiräirako oasata jokuae mbaenunga sarta jare barrena jeivae iñakuavaeregua.
Kuaenungareta mbaekana oime yave mbaravɨkɨarupi jaeko opaeterupi jepɨyae oë taɨkue rupi oñeñonoma mbae jepɨ jese yave. Jaeramo oyemboe jesevaereta jeiete oeka ipuerevaerä omoikavi kuaenuna jare oikatu rupi kavivi oeka tembiporu reta jesegua ipuere mbaeti guɨrokomeguavae, jokuae peguarä oyeporutako opaete mbaepɨaureta tembiporu rupi añave oñerenoivae.
3
Kuaenungareta ñajaavaerä jaeko oyemboaɨkuere arirereta jendarupieaeño oïarupi. Jaeko oñejaa oyereyerea rupi (eventos) arajaɨmiasɨvaerupi (Herz) oyere yave guɨnoi 180 RPM (revoluciones por minutos jeivae). 180 RPM/60 seg. = 3 RPM/seg. (ciclos/segundo) o 3 Hz. 3 Hz es la frecuencia de la barrena rotando a 180 rpm. Mboapɨko ñoguɨnoi kuaenunga mbaekanaregua ñanemiari yave oyapo jokuae sarta de perforación jeivae: Ñekana ñapeñapevae (rotación variable en la tubería, torque y revoluciones por minutos. Ñekana oyoupiepievae, (ɨvɨkotɨ, ɨvate kotɨ jare opo opo barrena ndvevae). Ñekana iyɨkeyɨkerupivae (rotación descentrada, vibración lado a lado) 12.2.3. ÑEMBOAVAI OMEE JETA YAVEKO MBAE ÑEMOKANARETA 13. Barrena oguɨrokomegua (cortadores/insertos rotos, calibre). 14. Imambae pegua oyeporu tembiporu (acorta la vida de la barrena). 15. Mbaeti ipuere jeta rupi ombaeyooreta (rendimiento pobre). 16. BHA oyererokomegua (roturas, fugas). 17. Ombaeavɨ MWD/LWD jeivae (daños por vibración, no hay señal). 18. Sarta oguɨrokomegua (latigueo impactos contra el pozo). 19. Tubería jetarupi oyeporu (abrasión-contacto con el poyo). 20. Sarta omoiru ɨmambae iñape (baja la eficiencia, el contacto con el pozo reduce el torque de perforación). 21. Ivɨkuae tuichaete oyeapo (la barrena perfora un pozo más grande que su diámetro) 22. Mbaeti jendarupi kavi oyeapo mbaravɨkɨ (los estabilizadores pierden contacto con el pozo agrandado). 23. Mbaeti ikavi oñerenoi mbaeyeyoogui (pozo espiralado, geometría de reloj de arena, los estabilizadores se cuelgan). 24. Jepɨyae oëta mbaeyeyooreta.
4
FIG. N°1 Tipos de vibración (axial, torsional, lateral)
Fuente. Doc. Vibraciones de la sarta de perforación 1.4.3. ÑEMBAEPARETA REGUA (1994 Schlumberger) jei ipuere 2 y 10% jepɨguereta jaeko oë opaete jokuae mbaravɨkɨreta jɨapu ani iñemokanaguegui. (S. Jardine, 1994). (2009 BP conocido como British Petroleum) jei opaete kuae ɨvɨpe jepɨgue rupi oë mbaravɨkɨretavae jaeko oyeapo jokuae mbaekanareta jare jepɨgue ñandepuere yaecha 300 millones de dólares por año. (Baker INTEQ, 2007). (Instituto Francés del Petróleo IFP) Mbaeavɨreta oasa mbaeyeyooa rupivae jaeko 14% rupi opaete tembiporu reta oyeporu kavimbaevae rupi javoi jokoräi oñemokañɨteivi jeta rupi tembiporu reta jesegua 106,000 dolares ipuere mbaravɨkɨñavo. (A. Chi 2006) Añave opaeterupi ñandepuere yae kuaenunga ñemokanareta oyeapoñoiko oime yave mbaeyeyoo itanekɨrauregua, javoi jaeretako oguɨrokomegua javoi ombaeavɨvi mbaravɨkɨreta oë jokoräiyave, jayave jokuaegui yaipoɨuta echako guɨrokomegua mbaravɨkɨreta jendarupi. Oyemboe jesevaereta oikuakako oime yave oyea mbaekanareta oyeapo jeseguavae yave axiales jare torsionales jaeko ipuere opaete tembiporureta ombokangɨvaechata jaema ipuere oasa oguɨrokomegua ïrureta ñoguɨnoi jokopevae (vibraciones axiales laterales jare torsionales jeivaereta). 5
(Halliburton), jepɨreta oyeapo kuaenunga mbaravɨkɨrevae jaeko ikavi ipuerevaerä jeiete oyaporeta korepoti jokuae mbaravɨkɨre, jaema jeta yave ñemboavai mbaetivi ipuere omoñemoñareta korepoti, omokañɨtei ndipo 20% rupi opaete oyeporu mbaembaereta jesevaendive, korepoti, tembiporu ani arire oyemondo jesevaevi, jaema teko oa kuae suserere oimeavarävaere jaeko mbaeti yave oñerenoi kavi tembiporureta javoi mbaeti yave oïkavi jokuae sarta de perforación jeivae. 1.4.4. Maekanareta torsional jeivaeregua Metei ɨvɨkua itakɨrapegua mbaeti ipuere oyeyoo ɨmbae oyeapo kavi mbaereve tuyuapo ñemoingue peve. Koräi itamguruvita oipea mbeguerupi oike vaera ojo ɨvɨkotɨ. Mbaerechaka oime guinoi metei “manguera” ipoukatuvae oya öi äkañemoingueare, jare kuae “manguerarupi” oyereroata mbaetɨkui yeeyokapegua ojoregua öe mbaeroataka ñemaepegua jare jokorai oñemondouka vaera opaete ñemoñae ɨvɨkuaguasurupi. Jare oñevaeyave chupe ita tätavae oyeapoñoitako yepuepɨ itanguruvikape oyeapo yave kɨpë yeyoo oñerenoetako mbovɨ katu mbaetɨkuiroata jendajendaerupi jare jokorai oñemoikavi ñemomaeka iyɨkepe oñeñonokaviguire ipuere oñembogueyɨye itanguruvika ɨvɨkuape. Kuaepe oechaukavi oime oyoavi ñeñokuai ɨvɨtata yeyooarupi.oime yave metei oaesaete täta ɨvɨ yeporuko itamguruvika overavae. Oyeyooma yave ɨvɨkua itakɨraguasupegua oñemoinguekopɨpe mbaetɨkuiroata. Oñemoikavima yave mbaetɨkuiroata oyeapokatutako ɨvɨkuareta aguiyeara osururu jarevi oikepɨpe ɨsɨrɨ. Öeyave tuyuapo ikatupe oyereraja oñemae jese mbae tätareta oyeapokaviape oimera guinoi mbae ikavimbaevae yeyookapegua. Oñemboati yave mbaetätavae oime oyekua yeapokavi oyeyooape jare oimeyave guɨnoi opaete mbaembaereta tätavae yavaikatuma oñemaevaera jese. Oime yave oyekua kɨpekatu ɨvɨkua jaema itanguruvika mbaetima
oyoo
yeyookapegua.
tenonderami Opaete
jechaako
tembiporureta
oimemaguinoi
omae
iyɨvɨterupi
mbaetätavaere
mbaetäta
oñemoinguetako
oyeapokatukavae. Jare jokorai oñemae kavi vaeravi jese jechaako opaete tätavaereta oñembosɨrɨko tɨkui yeyookapeguagui jendajendairupiño öivaera guinoireve 6 % ñemoiru jeteregua. 6
1.4.4.1. Kiräiko kuae Vibración Torsional jeivaereguavae .- Frecuencias típicas: por debajo de 1 Hz (hercios). Oyeumbiri jare oyeeki yave chugui iarambogua ɨvɨ (stick-slip): barrena aniramo mongurivika opɨta ani opäa ɨvɨkuare michi pegua, erëiko jakuarovivae jekuaeñoi oyere oï. Jaema jakuma yave täta rupiyae oëta jokuae tembiporu ɨvɨkuagui. Kuaenunga mbaekana reta jeta rupi yave oyeapo kuaenungareta : Opaete tuyuaporeta oyeporu yeyoopeguaravae oñemboyereko opɨtambaereve. a) Tuyuapo oñemboyeague oñeovatuko mbaeriruretape. b) Metei maemondoka guɨnoe tuyuapo jɨrugui jare omondo mbaetɨkuiroata yeyookapeguarupi ɨvɨkua juguakotɨ. c) Tuyuapo oikeko ojo mbaetɨkui roatarupi ovae regua itanguruvika oikɨtɨ ita öiape. d) Añave kuaerupi tuyuapo omboɨpɨ oguata oeregua ɨvate guerureve jupie itaräɨräɨ itanguruvika oyapogue. e) Tuyuapo öeko ɨvatekotɨ mbaetɨgueroataka jare iyɨkerupi, mbaetigueroataka iñejaaka jaeko 10 pɨjaakami, kɨpengatuyave guinoiko 20 pɨjaakami. f) Ikatupe, tuyuapo oguatako ñembosɨmbikarupi, ojoregua ovae urupe rɨrɨi öiape. Kiräi yaendu omɨi mbae oïvae ani ɨvɨkana: a) Oyeeki mbovɨ mɨrata ROPgui. b) Ope ani ramo oyeeki BHA. c) Barrena jeivae ipuere oikomegua jeteka rupi (nariz). d) Sarta ipuere oso ani ope jokuae oyoapɨ oïarupi. Iyeangarekoa ani iñemomaiaa regua: a) Oyepoepɨtako jokuae kiräi oï barrenavae, oñemomichita WOB jare oñemoiruta RPM. b) Oñemoiruta ipomo oï ɨvɨyeyooape mbaravɨvɨretavae.. c) Oñemoiruta tuyuapo jetague oïvaera. Kuaenunga omborɨ ipuerevaerä oyeapo kavi mbaravɨkɨ ɨvɨkua japɨpe.
7
1.4.5.
ÑEMOKANA AXIALES JEIVAEREGUA
Kuae ñee oyeporu oime yave mbaravɨkɨ oyeapo mbaetimbokɨraguasuregua yaechavaera kirei oyeapo ñembosɨrɨ mbaetäta tɨkui oyere öi oyeapo rambueve yeyoo jare jokorai kuae tuyuapo ipuere vaera oyeporuye oyapombaereve maepɨchɨi ɨvɨkuape aniramo tembiporu maemondokape. Ñamomae tätavaepegua jembiapo oñangareko vaera tuyuapore, jaeko ñangareko aguiyeara oime vate mbaetätavae aguɨye vaera guirokomegua tuyuapo oyeporutavae, jaeramo kuae iparavɨkɨ yavaikatuyae. Oimeyave ñeangareko kavi tuyuapore mbaeti oime ñemboavai oyeparavɨkɨ vaera. Tenondegua jembiapore ñamae oyeporuvaeravae jaeko oñemomi vaera mbaetätavaereta. Iru jembiapo jaeko ñemboyea kuae yayechauka kutɨkatumi. 1.4.5.1.
Kiräiko oï Vibración Axial jeivaereta.- kuaenungareta opamo oyapo mbae kuaenunga:
d) Barrena guɨrokomegua Dientes/cortadores astillados o rotos. Daño a cojinetes/sellos debido a impactos cíclicos. Fallas prematuras/desgaste acelerado. e) Oparavɨkɨ kaviäma BHA/MWD Falla por fatiga de la tuberia/conexiones. Pérdida de la señal del MWD f) Mbaeyeyooka iparavɨkɨregua /oparavɨkɨvaereta jepɨgue Pobre rendimiento. Ineficiente mecanismo de perforación. Desgaste acelerado de la barrena. Viajes adicionales para cambio de macha. Pérdida de tiempo/gasto en pescas. yaikuavaerä vibración axial regua: d) Taladro jeivae yaikuativae ndive(Geolograph) Cambios rápidos del peso sobre el gancho. Cambios rápidos en el torque de perforación. Cambios rápidos en las RPM. e) Ñandepuere yaecha ani yaendutavi Rapidos movimientos verticales de la tubería. 8
Vibración en el TopDrive. El cable del malacate latigueando. Sonidos de alta frecuencia emitidos por la tuberia. f) Oyekuata jare yaikuata sensores jeivaereta regua Sensores del MWD. Detectores/medidores montados en superficie. Ñemoikavi jare ñeangareko jeseguavae: d) Yaipoepɨ ɨmambaerupi jokuae mɨrata oyapovaereta: Ñamoiru RPM jeivae- jaeko ipuere oñono kaviä monguruvia iparavɨkɨ ɨmaa rupi javoi ipuerevi guɨrokomegua tuberìareta oïño jokopevae. Toyemombegua WOB- iparavɨkɨ jokuae mbɨtepetei oïvae ipuere oparavɨkɨ mbeguye jokuae BHA jeivaegui. Bombareta iparavɨkɨregua yaipoepɨavei - Ñamomɨi bombareta iparavɨkɨ aramoete rupi aguɨyevaerä oime ñemboavai taɨkuerupi. e) Yaipoepɨ BHA iparavɨkɨreta oyeapo ñoguɨnoi mbaravɨkɨrendapevae Yaipoepɨvi BHA jeivaereta ipukugue ani ɨvategue. Jaeko opaete mbaravɨkɨreta oyapo jenda jendarupivae. Ñañono metei
amortiguador Shock-sub ani ramo motor japɨpe pegua.
Kuaenungareta jaema oeki ɨvategua ani mbaeti oenduka mbate ɨvɨkana jɨapugue ani ramo monguruvika jäsevae jokuae BHA jeivaegui. f) Toyeapo pɨauye opaete ïru mbaravɨkɨreta oyeapota monguruvika ndivevae jare jokuae mbaravɨkɨ iguɨpe oïvaendive. 1.4.6. ÑEMOKANARETA LATERALES JEIVAE Kuae jaeñomako guinoi metei piräta mbaetinimboyereka pegua. Jechaako kuae mbaeti guinoi mbae opiyere vaera tuyuapo yeyoopegua, jaeramo oimeñoita guinoi maemondoka mbaetinimboyereka pegua oparaviki vaera. Metei ñemboavai tuichague oyekuavae jaeko oyeapo yave ñembogueyi tuyuapo iarambo jare kuae rupi ipuere oyereroike pitureta tuyuaposirika japipe rupi. Amope mbaetimbate oyeporu kuae itanetimbosirika, kua oyekua oime yave oyekua tiriyai oyoavi 0.25 aniramo 1 pijaakamiasi yapuavaerupi, jare kuae rupi oime guinoi ipuere vaera 9
oë ojo ivate mbaenookarirupe aniramo kereieteira tiriyai guinoi ñesirokavirupi 1/32 ps aniramo michiñi guinoiyave oyeporu itanetimbosirika oñemboaivaera. Opaete mbaravikiapo reta guinoi itanetimbosirikavae ipuere ombosiri jarembaerupi itanetimbo omopichïi guinoi tuyuapo yeyookapeguavae jaeko: (a) juüvae, (b) ipirëri oyeapo tuyuapoyave, (c) oyeapoyave mbae ipombaevae. Tenondegua ñemomii kerei oyeapo tuyuapopegua oyapo tiriyai jare jokoräi oëvaera ojo ikatupe oyeka. Mokoia jaeko tuyuapo oi metei ñaechavae iarambo jokorei ipuere guiroyakatu jokuaerupi oguata vaera itanetimbo tiriyai oë regua ojo ivi iarambo. 1.4.6.1.
Vibración Lateral jeivaereta .- kuaenungareta oyapoko kuaenunga:
g) Barrena guɨrokomegua Dientes/cortadores astillados o rotos. Daño a cojinetes/sellos debido a impactos cíclicos. Fallas prematuras/desgaste acelerado. h) Oparavɨkɨ kaviäma BHA/MWD Falla por fatiga de la tuberia/conexiones. Pérdida de la señal del MWD i) Mbaeyeyooka iparavɨkɨregua /oparavɨkɨvaereta jepɨgue Pobre rendimiento. Ineficiente mecanismo de perforación. Desgaste acelerado de la barrena. Viajes adicionales para cambio de macha. Pérdida de tiempo/gasto en pescas. yaikuavaerä vibración axial regua: g) Taladro jeivae yaikuativae ndive(Geolograph) Cambios rápidos del peso sobre el gancho. Cambios rápidos en el torque de perforación. Cambios rápidos en las RPM. h) Ñandepuere yaecha ani yaendutavi Rapidos movimientos verticales de la tubería. 10
Vibración en el TopDrive. El cable del malacate latigueando. Sonidos de alta frecuencia emitidos por la tuberia. i) Oyekuata jare yaikuata sensores jeivaereta regua Sensores del MWD. Detectores/medidores montados en superficie. Ñemoikavi jare ñeangareko jeseguavae: g) Yaipoepɨ ɨmambaerupi jokuae mɨrata oyapovaereta: Ñamoiru RPM jeivae- jaeko ipuere oñono kaviä monguruvia iparavɨkɨ ɨmaa rupi javoi ipuerevi guɨrokomegua tuberìareta oïño jokopevae. Toyemombegua WOB- iparavɨkɨ jokuae mbɨtepetei oïvae ipuere oparavɨkɨ mbeguye jokuae BHA jeivaegui. Bombareta iparavɨkɨregua yaipoepɨavei - Ñamomɨi bombareta iparavɨkɨ aramoete rupi aguɨyevaerä oime ñemboavai taɨkuerupi. h) Yaipoepɨ BHA iparavɨkɨreta oyeapo ñoguɨnoi mbaravɨkɨrendapevae Yaipoepɨvi BHA jeivaereta ipukugue ani ɨvategue. Jaeko opaete mbaravɨkɨreta oyapo jenda jendarupivae. Ñañono metei
amortiguador Shock-sub ani ramo motor japɨpe pegua.
Kuaenungareta jaema oeki ɨvategua ani mbaeti oenduka mbate ɨvɨkana jɨapugue ani ramo monguruvika jäsevae jokuae BHA jeivaegui. i) Toyeapo pɨauye opaete ïru mbaravɨkɨreta oyeapota monguruvika ndivevae jare jokuae mbaravɨkɨ iguɨpe oïvaendive. 1.4.7. ÑEMOKANA OYAPOVAERETA. Kuaenunganungako oyaporeta: e) Oupi ani opo barrena (Bit Bouncing). f) Yepokoi/aniramo osɨrɨrɨ sartajeivaeregua (Stick/slip). g) Rotación no-concéntrica de la barrena (Bit Whirl). h) Rotación no-concéntrica del arreglo de fondo (BHA Whirl).
11
Fig. N°2 Ñemokana oyapo Sarta de Perforación jeivaeregua.
Fuente. Doc. Monguruvika ijakuarovi iparavɨkɨregua. e) Mongurivika iparavɨkɨ ɨvaterupigua (Bit Bouncing). Kuae mbaravɨkɨapo rupi ipuereko oyeapo ñemongeta ikavigue oyapokatuvaera ñemboavaireta guɨnoi opaete ñemboatɨguasu aniramo tetatɨretavae, jaeramiñovi ñemongetaɨpɨ reta kerei ipere vaera oyapo opaete iparavɨkɨ reta yepoepɨ pegua. Opaete kuaenunga mbaravɨkɨapo rarakuareka guɨnoitako ñemborɨ kuatiareta rupi, kerupirupira oyeapo mbaravɨkɨvae. Kuae mbaravɨkɨapo guɨnoiko kereirupi oyeapovae: yechakarupi, ñemongetareta ikaviguerupi; kereitara yaechakvae, mbaeaporeta jare opaete mbae reta oyeporutavae jokorei oñemoaña vaera jekuaeno tenonde, ñamaekavita jese jare yayapotavi ñemongetapɨreta. f) Yepokoi jare yembosɨrɨ sarta jeivaeregua (Stick/slip). Ñamae yave kuatiareta tenonde yayapovaere, kuae mbaravɨkɨ jaeko ipuere oyeaovae jechako oyeapoguirema ñemboe ikaviguevae opaete tembiporu tatavaepegua oyoo oï ɨvɨkua jeivaepe jare oyecharambueve ikavimbaevae jokope, oyeapo ñemongetareta ipuerevaera oñemoikavi ñemboavai oyechaguereta. Jaeramo oñemae kavieteita kereira oi ñemboavai retavae, kuae rupi yaupitɨkavaera aniramo yaikuaka vaera mbae jekopegua oyeapo opaete kuae maemboavai reta, yaiporureve oipotague tembiapoareta oyereraja oï tenondevae. Opaete mbae reta yaipota yaikuavae oñemonooko jendaguietei, jaeramoko oyeapo kuae arakuaeka añetetepegua. 12
Opaete kuae mbaravɨkɨ arakuaeka pegua oyeapoko mbaravɨkɨ oyeapo oivae jendapetei, jaeramo jokuae yaipota yaikua jesegua retavae oñemonooko oyeapo yave yepou jokuae oyeyoo oïvaepetei. g) Yemboyere mbaeti oyovake ñoguɨnoi mbaravɨkɨ jendapevae (BHA Whirl) Jaeko yae kuaenungareta oime yave oyeapo oï mbaravɨkɨ ɨvɨkua japɨpe ɨvɨ iguɨpe jare tembiporureta ndive. Jokuae reta ipuere oparavɨkɨ ñoguɨnoi oyovakeetei omɨi ñoguɨnoi yave ani ramo oyoavɨyave erëi katu tubería ndiveño ojota oï. Añave oyeapo yave mbaravɨkɨ oï jare oyeporuma yave jaemaiko oipota jei ñandeve BHA Whirl jeivae oyeporumako ojo oiko. Jokope yaecha irundɨ ñemboavai kuaenunga ñemokana oyapoguevaere. 5. Tubería iparavɨvɨ mbaetima omee kavi (origen de fallas en las conexiones de las tuberías que forman la sarta). 6. Sartareta ipuereta opama oikomegua. 7. Mbaetima ipuereteta oyeparavɨkɨ ɨvɨ yeyoope jare tätaamavi 8. Oñererokomeguata monguruvikavi. Erëi katu jokuae mbaekana reta oyeapo yepokoi jare ñembosɨrɨvaendive jaeko ikaviete monguruvika guɨnoi mbaeveravaeretagui policristalino jeivae (barrenas PDC). 1.4.8. MBAEMBAE GUɨNOI (BHAjeivae) ƗVƗJUGUA IÑEÑOKAVIVAE. BHA oipota jei inglespe “Botton Hole Assembly” karaiñeepe ensamblaje o arreglo de fondo (oñemoikavi ani oñeñono jendarupikavi mbae mbaeretavae) jaeko omoikavi monguruvika isɨrakuague jare jokuae ipuere ambueye ïru mbaenunga tembiporu retagui. Yaechañoi jokuaenunga peguaretavae jaeko:
h) Heavy Weight (jiero ipoɨvaereta) Jaeko oyovakeñovi tubería jokuae sondeo jeivaereta rami, erei katu jaeko poɨkatu jare ñanambusuvi ïru retagui. Oyeporuko oyepoepɨvaerä jokuae mbaereta oyepoepɨape 13
(sección inmediatamente superior de los porta mechas). Mbaenungareta ɨvɨkua opuarupi jaeko jeta oyeporu jokuaenungareta jare ipuerevi oipoepɨ ïru oyeporumavaereta. c) Heavy Weight espiral. d) Heavy Weight sin espiral. i) Estabilizadores Mbaemokirïivaereta jaeko jokuae oñono kavi mbaeyeyoorendaretavae jare ipuerevaerä omoikavi mbaravɨkɨreta. Kuaereta jaeko: a) Estabilizador con manguito de goma no rotativa. b) Rectificador con rodillos cortadores. j) Drill Collar (porta mecha) Kuaeko omee poɨvaerä monguruvika, ñemboavaireta jaenungavi oeki nunga iru mbaravɨkɨreta, jaenungavi omoikavi ɨvɨkuareta oikavivaereta. c) Lisos. d) Helicoidales. k) Yetapa mbaeyeyoopegua Jaeko tembiporureta ojo jokuae porta mechareta jeivae jendarevae, jokuae oñono kavi monguruvika iyakuarovivae oimbiri kavivaerä, amope ojo ɨvate kotɨ jokuae omoata jare omboyerevae
ndive.
ɨvategui jaeko oyeporu
metei
mbae
omoñeñokuai
jare
omoañavaendive. Oguɨrokua ɨvategui jare ɨvɨkotɨgui, ani ramo amope mokoireve jokuae yetapa ndive. Yetapareta ipuereko ñandepo pegua, aceitepeuga jare hidromecánica jeivae. l) Mbaemokanareta
omongue
ani
oyopiavae
Kuaenunga
tembiporureta
oñeñonoko mbaenguruvikaretei, jayaveko ipuerete oyopia ani omongue mbae täta oyeendu oïvae, javoi isɨmbietei guɨnoi jakuarovivaegui, jokuae jaenungavi ipuere guɨrokomegua jetaete oyeporu yave ani ramo ɨvɨ tätaguere oyeporu yave, japɨpe guɨraja metei resorte jaeko oyopia jare omombo oa yave jese. m) Motor japɨpeguareta
14
Jaeko ojo monguruvika isɨrakua japɨpe, jae oï monguruvika iarambo, jeeko motor de fondo echako ituyuapo ojo oväe japɨpe jare juguape jaeko oyapoka ñemomɨi chupereta jare jokuae oyere yave jiero oparavɨkɨ täta jaema omombaravɨkɨ tätavi jokuae monguruvika isorovimivae. Jokuae nunga oyeapo yave ñemombo ikatu kotɨ, japɨpegui jaeko guɨnoe sarta de perforación jeivae oë ɨvate jare jokorä omoaña javoi jokuae oë ɨvate, jaema jokuaenungareta oyeapo yave jaemako jokuae rotor jeivae oyerevaerä. Kuae motor jaeko oï oya jokuae monguruvikaretei. n) Monguruvika La barrena va colocada en la parte inferior de la sarta y realiza la perforación por medio del sucesivo raspado de la roca. El tipo de trepano a usar depende principalmente de las características de la formación a atravesar. Existen dos tipos de barrenas que son las siguientes: Monguruvika oïko isɨrakuavae iguɨ kotɨ javoi oyeyoovaerä jaeko opoko oikarï ɨvɨ ani itapereta oï mbaravɨkɨrendapevae. Mbaenunga monguruvika yaiporuvae jaeko yaikuata oyooma yave ojo oiko ɨvɨ. Mokoiko ñoguɨnoi kuaenunga monguruvika jaema yaechata tenonde mbaekuatiape. c) Barrenas de rodillos cónicos. d) Barrenas de cabeza fija.
1.4.9. MBAERETA OYEAPO MBAEKANA NDIVE MONGURUVIKA IJAKUAROVIMIVAERE. Ñemokanareta
oyeapo
mbaeyeyoo
oïarupivae
jaeko
oimeramo
jeta
oyepoepɨ
tembiporureta mbaeyeyoo pegua. Jokuae jeko pegua. Mbaeyeyoo iguɨpe oyepoepɨ mbaembaereta amope oasaramo mbaenunga susere reta jaeko: 1.4.9.1. Oparavɨkɨ päve yave Barrena/Agujero.- Jaeko monguruvika oparavɨkɨ yave tätague ïru tembiporu reta ndive, jaeko jokuae oyapo mbaravɨkɨ ipuerevaerä oñemoikavi jare oyeparavɨkɨ kavi. Jokuaenunga oasa yave mbaetiko oipotague tembiporu raɨmi ndive oyemboasa ani oyeyopia jaeko oyeeka chupe ïru tembiporureta ani ramo ïru mbaenunga yeparavɨkɨ ipuerevaerä ojo kavi tenonde mbaravɨkɨ, mbaeti yave jokuaenunga oyeapo jeta mbaenunga jɨapuretavae oyeopia aguɨyevaerä oime teko oyeapo ïru mbaravɨkɨreta ndive. 15
1.4.9.2. Mbaravɨkɨpavae Agujero/Sarta de perforación.Ñamomaiavaerä mbaravɨkɨ opaete mbaeyeyoo pegua jaeko yaiporuta opaete arakuareta guɨnoivae monguruvika jare isɨrakua reta reguavae javoi jokuae ndive ipuereta oyeparavɨkɨ ñemboavai mbaereve javoi oyekuavaerä kiräiko oyeyoo ojo oikoavae. Ipuere jeta ïru mbaeyeyooreta oime guɨnoi itɨpɨgue jare okana jetarupi mbaenguruvika oyapo jeko pegua, echako täta yave oparavɨkɨ jokuaenungareta jaemako ipuereta omokana jare oyapo tätague jɨapu. 1.4.10. MBAEKO OYAPO ƗVƗKANAGUE OYEYOO RAMBUEVE OÏ ƗVƗKUA Oyeapo yave mbaravɨkɨ mbaeyeyooregua, mbaetiko yaikua jepɨregua. Opaete kuae mbaravɨkɨ oyeapoko kuatiareta rupi jare mbaekavikarupi, jaema kuaerupi yaikua opaete kereia oyeapo arakuaeka kuae ñemongetasɨka rupi. Korei yaikua vaera kuae jaeko mbaravɨkɨ YEKUATIAPEGUA-ÑEMOESAKANDIVE jechaako oyeapo rammbueve yeyoo jaeko metei mbaravɨkɨ yaikuaguemavae, jare kuaerupi oime oyeapo ñemongetareta oyeapokatu jare oyeporukavivaera ñemomae mbaetatapegua oyeyoo yave oï. 1.4.10.1. Mbaeko oyapo kuaenunga mbaekana oyeyoo yave oï ɨvɨ. Kuae arakuareka oyeapoko mbaravɨkɨapo ipuereta oyeapo ikotɨarupi, kuae omombeu ñandeve jokuae tembiporupegua Trabajos de Grado, Maestria jare Tesis Doctoral Universidad Pedagogicas Experimental Libertador UPEL (2006) jeivae oechauka ñandeve. Kuae mbaravɨkɨapo rupi ipuereko oyeapo ñemongeta ikavigue oyapokatuvaera ñemboavaireta guɨnoi opaete ñemboatɨguasu aniramo tetatɨretavae, jaeramiñovi ñemongetaɨpɨ reta kerei ipere vaera oyapo opaete iparavɨkɨ reta yepoepɨ pegua. Opaete kuaenunga mbaravɨkɨapo rarakuareka guɨnoitako ñemborɨ kuatiareta rupi, kerupirupira oyeapo mbaravɨkɨvae. Kuae
mbaravɨkɨapo
guɨnoiko
kereirupi
oyeapovae:
yechakarupi,
ñemongetareta
ikaviguerupi; kereitara yaechakvae, mbaeaporeta jare opaete mbae reta oyeporutavae jokorei oñemoaña vaera jekuaeno tenonde, ñamaekavita jese jare yayapotavi ñemongetapɨreta kereira oyeapo kuae mbaravɨkɨapovae; jare yayapokatumayave, yaechaukaviko opaete ñemongeta reta kereira oyekua ojo oikovae.
16
1.4.10.2.
Mbae oyapo pochɨi oime yave ɨvɨkana jokuae tembiporureta ñejaa pegua
oyeporu yave (mwd/lwd).- Añave rupi oyeyoovaerä ɨvɨ jare opaete jokuae mbaravɨkɨreta yavai yaeko oyeapo echako oimema ramo jetaguevi tembiporu reta ipɨague oëreta, jokuae tembiporureta jaeko MWD jare LWD jeivaereta, jaeramoko ikavi yaecha oeñemavaerä jese oyeapo oï mbaravɨkɨ oï yave aniramo opama oyeapo yave mbaravɨkɨ. oime yave oyeavɨ oyeapo jokuaenunga mbaravɨkɨ jaemako ipuere mbaereta oñererokomegua ani ramo jeta mbaenungareta tembiporu oñemokañɨteivi, jaeramiñovi ipuere jeta oyemombo jese korepoti mbaetiramo oyeapo katu kavi mbaembaereta javoi jepɨyaeramo tembiporu reta añave rupi. Yaikuako opaete tembiporu reta oindaivi mbaenunga ñemboavairetape echako oï ikatu rupietei. Jaema oyeparavɨkɨ oï yave tembiporu reta oindaiviko oï oimevaerä oipotague ñemboavai
javoi
jakuvovi
chupereta
täta
oyere
ramo.
Tembiporureta
mbaeti
jeseguanungavaereta jaeko MWD jare LWD echako jokuaereta oparavɨkɨ tembipereta oyeporu yaveño, jaeramoko oime yave jeta oyeparavɨkɨ jokoräiño, yavaiäetei oime yemboavai ani ramo oikomegua jaema jokope oyekua tembiporureta ikañɨmaa ñɨmama ojo oikovae, ani ramo oime yave mbaenunga pɨchɨigue oike tembiporure. 1.4.10.3. Jeta jɨapu ani okana yave oyeapo yavevae: Jetaete yave okana jaeko jaenunga jetarupi mbaereta oñererokomegua, jaema oupitɨ yave tembiporu reta guɨrokomegua kuaenunga mbaekanareta jaema oimevi ñemboavai opaete mbaravɨkɨpetei javoi tembiporu oikomeguavi. Echako oyeao rambueve oï mbaravɨkɨ jetako tembiporureta oyeporu jaema ipuereko jeseve oasa ïru mbae oyeapo jokoräi yave jaema yavaima oïkaviyevaerä. 1.4.10.4. Tubería de perforación jeivae iñererokomeguaregua .Opaete
kuaenunga
tembiporureta
ñoguɨnoiko
tubería
de
perforación
jeivaendive, jeseguaetei oyemboevaereta oechako kiräi jokuae oyeapo oï javoi oyeapovi mborookuaireta jeirami kavi jaeko American Petroleum jeivaereta jembiokuai rami kavi (API). Jeta tubería reta oikomegua jetaete oparavɨkɨramo, echako jetayae omɨi yave jare oyere ɨmambae yave jokopeko kuae tubería reta ombaeyoo ojo oiko rambueve, jokuaereta oyeapo ojo jokoräi mbaravɨkɨ. 17
Oyeavɨ oyeapo mbaereta jekopeguavae jaeko ñandepuere yaecha irundɨ mbaegui: e) Oyepoeki yaveregua. Kuaenunga susere oasako oime yave tätaete oyeparavɨkɨ jokuae tembiporureta ndive ani ramo ipoɨete yave jokuae tuberíareta guɨnoi mbaembaeretavae. Jaeramoko jokuae ɨvɨkuarupi mbaetitako täta mbate oasa tembiporu reta ani ramo oñemoikaviko chupe aguɨyevaerä täta mbate oasa jaeñoma ipuere ojo 80,000 lb-ft jae ndipo jokuae iñejaa oyapo reta chupeguavae, mbaeti yave jokoräi yavaiäeteita oguɨrokomegua mbaembaereta. f) Oyekaguevaeregua Añave osorovaerä ani ramo oyekavaerä jokuae tubería reta jaeko oime yave jetaete ojo mbae pɨpe ani ramo tätayae yave osi jokoropi mbaenunga tembiporu reta, jaenunga ipuere osusere tubería reta opäa yave oparavɨkɨ oïreve echako jokuareta oïtako mbaeti mbate mbaravɨkɨ tätague oyeapoape, ojo yave jokope oväe jaemako ipuere osusere jokuae. g) Ñemotɨnɨe jare yepɨyere Kuaenunga reta mbaeti ñandepuere yaikua mbae jeko pegua oasavae, ipuerete tɨnɨe jare oyepɨyere aniramo opu ɨvate rupi, erëi katu yaikuavae jaeko tɨnɨete yave oasa mbae tubería ipuereko jokuae osusere. 1.4.11. MBAEKO OYEEKA KUAEGUIVAE Kuae ñeembieka ndive yaekavae jaeko yaevaerä pɨchɨiko oyeporuvaerä jokuae sarta de perforación jeivae, jaema ñamae kavitako jese kiräiko oyeapo oï kuaenunga tembiporu oyeporu yave metei mbaeyeyoorendape. 1.4.12. KIARUPIPA OJOTA ÑEEMBIEKA. Añave oyeapo rambueve oï ñeembieka jaeko oyeporuta opaetei arakua reta jesegua oimevae yekuatiarupi ani ïru ñemongeta rupi, jaeko jokuae oechakata mbaenunga susere ani ñemboavairako oyapo oï oyeporu yave tembiporu täta mbae ombojɨapu jare omokana ɨvɨvae, oñerenoiguirema jokuae yaikuareve kavi yaeka vaerä tape jare kiräi oyeangarekovaerä mbaravɨkɨvaer jaerma jaenungavi yamborɨvaerä ani oime susere tëta ñavo oyeapo oï kuaenunga mbaravɨkɨvae. Tëtareta rupi oyekuavaerä jaeko opaete oyemboevaereta oikuata opɨta kuaenunga mbaravɨkɨ jaeko oyemboe ñoguɨnoi Itane kɨraurevaereta (IPGN), echako opaete tupapire 18
jare ñemongeta reta oyeapo jare oñerenoegue oï kuae ñeembiekape jare ipuere taɨkuerupi oiporu reta oyemborɨ jesevaerä. Ñamae yave tekoreta regua, jaeko yaipotama jeta ñeereta oyeporu kuaenunga ñemboe rupivae ñañono ñane ñee guaranípe, javoi jokogui yayapo metei ñeesɨroka ñande ñemboe peguarä jayaveko ikavita ïruvaereta oiporuvaerävi. II. MAEPITƗRETA REGUA 2.1. MAEPITƗ GUASUREGUA Yaikua jare yae mbaenunga susere jare ñemboavai oyapo kuae sarta de perforación jeivae mbaeyeyoorenda CAIGUA – X1001D pevae jare jokogui oñemaevaerä jese kiräi yaeka ñemoikavi oyeapovaerä. 2.2. MAEPITƗ RAƗ RETA REGUA.
Oyeekata miari ñemboe jeseguavae.
Oñemoikavita miari reta jendarupi
Oyeapota mae jokuae oyeekita ñeereta jare miariretavaegui
Ñemomiari jare ñeeapɨ ñemongetareta oyeekivaeregua.
Oyekuaukata jare oyeechakata ñeembieka oyeapoguevae.
Oyeapotavi ñemongeta kiräita oyeapo ñemaia jare yeokuaireta mbaravɨkɨreguavae
Yaechaukatako opaetevaepe kuae ñeembieka.
III. ÑEMBOE ÑEESƗROA 3.1. KIAPE OYEAPO ÖIVAE. Ñeembieka oyeapoko oï mbaravɨkɨrenda CAI-X1001D, jaeko mbaravɨkɨre oñangarekovae CHACO S.A. jeivae omae ñoguɨnoi jesevae.
Pais: Bolivia
Departamento: Tarija
Provincia: Gran Chaco
Municipio: Villamontes
Campo: Caigua
Oyemboɨko oyeapo mbaeyeyoo itane kɨrauregua yasɨ aratini 2013pe jare omboapɨ araama 2013pe. 19
3.1.2. MBARAVƗKƗRENDA REGUA
Nombre: CAIGUA –X1001D
Siglas: CAI-X1001D
Clasificasion: Pozo en Desarrollo
Bloque: Caigua
Profundidad en metros: 3505 m
Diametro del pozo: 12,25pulg
CAISING ID: 12,615 pulg
Densidad: 14,5 LPG
Viscosidad plastica LBS/HB2: 26
Punto cedente: 40 LBS/HB2
Presion de la bomba: 200 PSI
Caudal: 550 GPM
Presion disponible: 350PSI
Capacidad de la bomba BBL/EPM: 0,097
Rata de penetracion ROP: 3 mts/h
Fuerza de impacto: 355 Psi
Equipo de superficie: 100 PSI
Motor + MWD: 500 PSI
Caida de presion en el trepano: 96 PSI
Caida de presion en el anular: 58 PSI
Caida en el interior: 308 PSI
20
3.1.3. KIAPETEIKO OÏ MBARAVƗKƗRENDAVAE Coordenadas UTM superficie: X=449.137,37m Y=7.663.618,58m Zt=781,95m Zrt=788,44m 3.2. MBAEPORUPORURETA
Computadora
Cuaderno
Bolígrafo
Textos
Cámara fotográfica
Tablero
Internet
Material bibliográfico
3.3. KIRÄIKO OYEAPO ÑEEMBIEKAVAE. ÑEMAEKAVI JARE ÑEMBAEPAPAREGUA Oyeapo rambueve ñeembieka jaeko ikavi oñemae jese mokoi reve jaeko: ñemaekavi jare ñembaepapavi, echako jokogui ñanoeta ani ñanoita mbaenunga ñemboavairetarako oime ñanoi jokopevae, jayaveko yaikua kavita mbae yayapotavae. 3.4. KIRÄITA OYEAPOVAEREGUA Tembiporu ñemboe pegua oyeapo jare oyeporu öivae jaeko ñeembiekaregua, jaeramoko oyeeka yave ñemboe ñesɨröka oyeporu jare oyeeka opaete mbaekuatiareta jaema jokogui oyeekivaerä marandu, miari jare ñemongetareta jokuae ñanemiarita jesevaere. Jaema ñanoima yave opaete miari ani ñemongetareta yavaiäma yaikuata mbaenunga tembiporu ndiverako yaparavɨkɨ ñaivae javoi ikavitarako ñandevevae jaema oë kavivaerä ñandeve ñemboe yayapo ñai jeseguavae. 3.4.1. YUPAVO ÑEMBOERENDA GUASUPE Jaeko kuaereta opaete oparavɨkɨ ñemboerenda guasupevae koräiko oyekua oï: 21
Rectora
Vice-Rectora
Director-IPGN
Asesor técnico
Asesor lingüista
Tribunales técnicos
Tribunales Lingüista
3.4.2. YUPAVO IKATU KOTƗGUARETA NDIVE Añave aguɨyevaerä miarigueño yaikua jaeko ñeembieka oyeapo metei oparavɨkɨ jokopevaendiveetei jae ndive oyeapo ñemboatɨ, ñomomiari jaeko Ing. Edith Condodri Condori kuae mbaravɨkɨrendape oïvae ndive Trailing Empresa Chaco jeivaegui. Jokogui oñerenoe miari jare ñemongeta ñane ñeembieka peguarä. 3.4.3. YEECHAUKA JARE ÑEMOERAKUA Oyekuakavaerä kuae mbaravɨkɨ jaeko Unibolpe, oñemeetako metei ara ipuerevaerä oyeepɨ ñeembieka tenondeguareta jovai, jaema jokogui opɨtata mbaekuati kuae ñemboerendaguasupe “Apiaguaiki Tüpape” jokope ipuere oiporureta mbaekuatia osirivevaerä taɨkueguaretape oyapovaerä ïru ñeembiekavi. 3.4.4. KIRÄI JARE MBOVɨKO OYEAPO YEECHAUKAVAE. Jeta jare tuicha katu ramo kuae mbaravɨkɨ oyeapovaerä ñeembieka ñane ñemongeta regua (tesina) jaeko oyepɨsɨ mbaravɨkɨrenda Caigua – X1001D jeivae YPFB Chaco jaeko öi Compañía San Antonio ndivevae (SAI). Contratista: SAI Equipo: 379 3.4.5. KIRÄI OYEMBOATƗ ÑEMONGETARETAVAE Koräiko oyeapo ñemongeta jare mbaeaporeta ñeembieka peguarä:
Oyeecha jare oñemae opaete tembikuatiareta imiari kuaenunga ñemboerevae.
Oyeapovi mbaravɨkɨ mbaekuatia pegua internet jeivaerupi, jokogui oñerenoe miari jare ñemongeta pɨpeguarä.
22
Oyekuatiata ñemboe yeokoka oyeeki mbaekuatiretagui jare internet guivae oïvaerä mbaekuatipe.
Oyeapovi: ñemboatɨ, ñomomiari jare oyepouvi tëtareta rupi jokuae oparavɨkɨ jokopevaeretandive oyeekivaerä miari ñeembieka peguarä.
3.4.6. KIRÄITA OÑEMAE JARE OYEANGAREKO MBARAVƗKƗREVAE Jaeko oyeapo kavivaerä ñeembieka oyeapoko metei mbaeaporeta arire rupi kavi, jeseko oyeeko jaema oyeapovaerä ñeembieka, javi oyeapovi maepitɨreta, jese oñemae jaema jokogui oyeeki ñemboe jare miari reta pozo caigua X – 1001 D regua, jaenungavi mbaeti opɨta taɨkuae oporomborɨvaereta karaiñee pegua jare ñane ñeepegua jaenunga ñemboe ruvichareta omae jekuaeavei jese. Yaechata karaiñeepe kiräiko oyeapo mbaravɨkɨ reta ojo oikovae FIG.N|°5. Tabla de seguimiento. VARIABLE
DEFINICION La
DIMENSION
vibración Análisis
torsional propaga vibración rotaciones VIBRACIÓN
irregulares
INDICADOR
de Se
dan
INSTRUMENTO
con Se obtuvo mediante
mas frecuencia las herramientas de
torsional en la en las barrenas de que sarta
de PDC
en
medicion
las vibracion
de
torsional
TORSIONAL tienden a fatigar perforación
roscas de los en tiempo real MWD
las conexiones,
Drill pipe y en y LWD. Las cuales
deteriorar
la
las
son leidas atraves
barrena y también
herramientas
del
retardar
el
MWD y LWD
poseen las mismas.
proceso
de
soffward
que
perforación.
23
La vibración axial Analisis es el zapateo de vibración la
barrena.
VIBRACIÓN
barrena
AXIAL
contacto
pierde sarta perforación
mas través de registros en con
de barrenas
taladros,
tricónicas
detectores/
cuando
el fondo del pozo
levantan
rebotando
cíclicamente del tambien
contra
se medidores montados en
fondo. vibración Analisis
de Estas
lateral
son vibración lateral presentan
inducidas
por en la sarta de causan
con
sensores de MWD,
momentáneo con
La
LATERAL
causan
La torsional en la daños
el mismo
VIBRACIÓN
de Se presentan y Son detectadas a
superficie, es
visual/audible se Son casi imposible y de ver en superficie, mas solo se detectan con
impactos laterales perforación
daños
en sensores de fondo
a la barrena, al
barrenas PDC y
BHA y a la tuberia
en barrenas de
de perforación
conos Fuente: elaboracion propia.
IV. MBARAVƗKƗ OË ÑEEMBIEKAGUIVAE Añave miari iyapɨ ani mbaravɨkɨ oëvae pea pozo CAI – X1001D guivae jaeko jokuae vibraciones torsionales jeivae jaeko ɨvɨkotɨ nunga oë oyeapoguire ñemboe, jaeramo mbaeti mbate ndipo oguɨrokomegua mbaembaereta jokuae sarta de perforación jeivaegui. Jaenungavi ïrureta vibraciones laterales jare axiales jeivae mbaeti mbatevi kiräi oyapo mbaravɨkɨreta jaeramo mbaetivi kiräi mbate ombopɨchɨi monguruvica PDC jeivae, jaeramiño oñeangareko jesevi ɨmambaeño jaema ombogueyɨ RPM jeivae javoi oupi WOB, jayave jokope oñeñono añave jaekavi jare oñemae kavita jese kuaeguire. V. ÑEMONGETAPƗ Con elaboración del presente trabajo de investigación se llego a la conclusión de que: Oyeapo rambueve ñeembieka ñemboeregua jaeko oë iyapɨpe ñemongetapɨ yaechata tenondevae: Kuae ñemokana ɨvɨyeyooreguavae jare ñemoikavi ɨvɨ juguapevaeregua jaeko ara ñavo mbaravɨkɨ iyareta oñerarovae ipuerevaerä omoikavi echako jokuaenungague yepeiguiko 24
ou ñemboavaireta ñandepuere yae 100% opaetevaegui, jokuae oyapogue mbaetiko jaekavi oëguereta. Jaeramo ikaviyaeviñatëi opaete mbaravɨkɨre omaevaereta oiporu kavi tembiporureta javoi aguɨyevaerä oyapo mbate mbaerɨapu ani ramo oyapovi ɨvɨkana tëtareta oïarupi, erëiko yavai jokuae oyeapovaerä, jaeramoko oyeapo yave ñemboe jesegua oñemaetako jese javoi oyeapotako yeokuai jeivae jesegua ñeembieka reta ani ramo ïru jeseguareta jeivae. Añave jokuae ñekanareta torsionales, laterales, axiles jare mbae oyapo ani oë chuguuivaeareta jaeko tembiporuretarema oa teko echako jokuae ombaeyoo oïarupimako oñeñono kaviä yave jaemako mbaeti oyeapo kavi mbaereta, javoi ñanerëtaguasupe mbaetivi ñanoi iñejaa ikavivae ïru tëtaguasureta guɨnoivaenunga, echako ïru tëtareta opaetei guɨnoi jaejaeiño ñejaakareta javoi omboyovakevaereta jare oyeangareko jaeiño jesereta jaeramo mbaeti mbate guɨnoi kuaenunga ñemboavai. Mbaeti mbate yaveko oime ñemboavai mbaravɨkɨrenda rupi mbaetivi ñandepuere yayapo jokuae yeokuai ïruvaereta jei ñandeve, echako mbaeti vɨteri yaiporuta jokuae ñemongetareta. Erëiko oimema yave ñemboavai jaema jokope ñandepuerema yayapo ñeangareko jare yayapovi yeokuaireta jei ñandevevae jaema jokope yaikatu rupi kavima yaiporuta ROP jei ñandeverami jare ñañangareko reve monguruvika PDC jeivae jaema yepeko jokoräi yave ɨvɨ täta ani ramo oime ñemboavia mbaetima mbae ipuereta ñanemboavai. (Charles Coulomb 1736-1806). Jokoräi oasa pozo CAI – X1001D, jokope kuae ñemboavai reta ñekanavaeregua mbaeti mbate tuicharupi ñemboavai omee, jokoräi oyekua ñemboe ani ñeembieka oyeapovaerupi, jaeramo omborɨño jokuae tembiporu (POR) jaeko oike ɨvɨrevae, jaema oasama jokuae mbaravɨkɨrendape ñekana tätaete yave, jayaveramoko ñandepuere ñamae jese jare yaiporu yeokuaireta ñanoigue javoi yayapo kuae: a) Yupavo kavi jare ñemoikavi ɨvɨkua jugua peguareta ndive. b) Ñemae jare ñeangarekoavei opa ara rupi. c) Ñemae opaguirema oyeapo yeyoo. Opaete kuaereta oyeapota oime yave kiareta omae kavi jese ani ramo oime jeseguai oparavɨkɨvae, javoi oïtako tëtareta omae vaerä jese jaema oyeporuvaerä jokuae ñemae jare ñeangareko mbaekanareta regua. 25
Añave jokuae tembiporu reta oïkavitako oyeyoovaerä oipotague mbaravɨkɨ jaema yaechataviko kiräiko oï jokuae yeyoo ɨvɨ iguɨpe RPM jare WOB, jaeko oyapo opaete mbaembaeretavae jokogui oë oïkavivaerä mbaravɨkɨreta. Oime yave kiareta oñangareko kavi jese mbaetita mbae susere oasa, echako oikatuta oñangareko jare oikatutavi opoko jese oime yave oyeapo oï mbaravɨkɨ, jokuaeko oechata javoi omaeta kiräi oï mbaravɨkɨ. VI. ÑEPƗAMONGETA
Oime yave jeta mbaekana jare jɨapu tätavae jaeko mbaeti ipuere oiko puku tembiporu sarta jeevae, sorovi, javoi jaeramo mbaetivi ipuere täta oparavɨkɨ kavi Jokuaenunga jeta oparavɨkɨ jare täta oparavɨkɨ yave jaeko yaikuague jepɨyae oë jokuae mbaravɨkɨre oñangarekovae reta peguarä. Jaeramo opaete oyeapo arakuareta oñerenoevae jaeko oyeporuvaerä javoi aguɨyevaerä jepɨ mbate oë ñandeve. Yaikua kuaenunga mbaekanareta jeta rupi ipuere mbae oyapo tembiporu reta ñoguɨnoi iyɨvɨri rupivae, jaeramo añave rupi oimeko ipuerevaerä nde rambueve ombopɨchɨi oyeporuma jokuae yeopiaka jare ñeangarekoa reta. Jayaveta ipuere ɨma katu rupi oë kavi ñandeve javoi oyeporu kavitavi opaete mbaembaereta ñoguɨnoi tembiporur rupivae, aguɨyevaerä oikomegua ñandegui. Erëi opaete mbaenungareta oñererokomegua ani omoipɨchɨivae jaeko tembiporu retandive oyeapovae, javoi mbaeti yave oï kavi jesereta ani ramo oime yave osoro oipotague ïru tembiporureta,
jaeramoko
opaete
mbaenungareta
imiari
yave
tembiporu
jare
mbaeyeyooregua, oipotako yaikua kavi kuaenunga susere oimetavaeregua. Mbaeti yave oñeangareko kavi kuaenunga ñemboavairetare jaeko guɨrokomeguata ɨvɨyeyoo oyeapo oïave, ipuere oa ɨvɨ jetarupi ani ramo osorovi ɨäkarami javoi oikomegua jokuae mbaravɨkɨrenda. Tembiporureta mbaeti ikavi mbate jare yaikatuta yarekovae jaeko MXD jare LWD, ñañono yave mbaenunga tätague jɨapuvaepe, jokuae jetekareta opata ipuere omɨi jare oasɨrɨ jendagui jaema ipuereta oikomegua, jaenunga oime jokuae yave jaema mbaetima oparavɨkɨ kavi mbate yave, mbaravɨkɨ iyareta peguarä yavaiko javoi jaenungavi jokuae 26
jokuaegui oyaporeta mbaravɨkɨvae peguarä jaenungavi, ngaraa kia oya mbate jese, echako jepɨ yaetama oë chupereta ipuerevaerä jekuaeño ojo tenonde. Jaeramoko oime yave kia oyemboete kavi jese, guɨnoeta mbaravɨkɨ ikavigue javoi oyeapo kavitavi jokoräi yave mbaravɨkɨreta, echako oyeyupavo kavitako chupe opaete mbaenunga tembiporureta javoi oyupavotavi oimeta yaveko ñemboavai. Ñejaa reta oyeapo yave tembiporureta MWD, omee ñemae jokuae oparavɨkɨta jokuae ñemboavai ndivevaepe, javoi oikuakavi kiräiko oï jokuae mbaravɨkɨrendavae. Jayave oyupavo kavita jendonde oï. Jaema jokuae oyereyere omɨivae (Whirl) oyapo jokuae vibración torsionalguivae jaeko oasaete mbaeti ikavi nunga mbaravɨkɨreta peguarä oyeporu yave sarta de perforación jeivae ndive. Oñemoikavivaerä opaete meteri ramiño jokuae ñejaa reta ñemokanavae pegua jaeko ikavi oïvaerä mbaravɨkɨrenda rupi, jayaveko opaete oparavɨkɨ pɨpevaereta oikua kavita oyapo mbaembaereta oipɨsɨ yave mbaravɨkɨ jare jokoräi oyemboetavi ojo oiko oyeapo rambueve ojo oiko mbaeyeyoo jare oikatuta oiporavo mbaenunga tembiporurako oiporuta ombaeyoo vaerä-. Oñemae kavi yave kuaenunga mbaekanareta oyeapo ojo oiko rambueve mbaravɨkɨ, oyeapo kaviyave oï iyɨpɨguive jaeko oikatuta omoikavi taɨkuerupi, jayaveko mbaetita oime ñemboavai javoi mbaetitavi guɨrokomegua tembiporureta. Jayave oimevaerä ikavi mbaravɨkɨ jaeko oï jokuae oñangareko jesevaeretare. Añaverupi jekuaeyae oime jetague oyemboe jare oyapo ñeembieka jeseguareta, jaeko mbae okana oyapo jokuae tembiporureta ndive (sarta de perforación ) jare jokuae mbaeyeyoorendapetei, echako opaetevaeño jeivi meteiramiño oyeapo oyeparavɨkɨ yave oï jokuae mbae sɨrakuaechavae tembiporugui (sarta) echako omombu guɨraja ɨvɨ jare oikua kiräiko ojo oikovae, jayave oë kavita mbaravɨkɨreta.
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VII. BIBLIOGRAFIA. Juan Carlos Smith, Mac Donald Gonzales y Yaniak Omar Cedro Resendiz 2010
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"Reduce Torsional Vibration and Improve Drilling Operations" SPE 81174 SPE
International
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VIII. ANEXOS Fig. N°5 diagrama de vibración torsional
Fuente. Doc. Vibraciones en la sarta de perforación 30
Fig. N°6 Diagrama de vibración axial
Fuente. Doc. Vibraciones en la sarta de perforación 31
Fig.N°7 Diagrama de vibración lateral
Fuente. Doc. Vibraciones en la sarta de perforación. 32
Fig. N°8 Torre 379
Fuente: Chaco 2013 Fig. N°9 Barrena tricónica
Fuente. Chaco 2013
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Fig. N° 10 Barrena de cortadores fijos (antes).
Fuente. Chaco 2013 Fig. N°11 Barrena de cortadores fijos (después).
Fuente. Chaco 2013
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Fig. N°12 Daños severos en barrena de cortadores fijos
Fuente. Chaco 2013 Fig. N°13 herramientas de medición (MWD-LWD)
Fuente. Chaco 2013
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Fig.N°14 Activo Amortiguador vibraciones Sub (AVD ™)
Fig.N°15 Herramienta de medición Memoria de Vibración Sub (VMS ™)
Fuente: Pág. web
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Fig.N°16 tijeras de perforación
Fuente. Chaco 2013Fig. N°17 Sarta de perforación
Fuente. Chaco 2013 37
Anexo N°18. KUATIARETA ÑESIROKAPUEGUA JARE KUATIA ÑEMBOYUVAKEREGUA API: Instituto Americano del Petróleo, “American Petroleum Institute”. AVD: Activo amortiguador vibraciones sub. BARRENA: Es una herramienta que se utiliza para perforar el subsuelo. BHA: Ensamblaje o arreglo de fondo, “Bottom Hole Assembly”. BIT BOUCING: Salto de la barrena. BIT WHIRL: Rotación no concéntrica de la barrena. BHA WHIRL: Rotación no concéntrica de arreglo de fondo. CAOTICO: Movimiento brusco. CONCENTRICA: Punto central de la tubería. COLAPSO: Es una fuerza externa que afecta a una herramienta. CO2: Dióxido de carbono. DC: Lastrabarrena “Drill Collar”. DP: Tubería de Perforación, “Drill Pipe”. DSP: Digital signal processor. DESLIZAMIENTO: Es el movimiento de la tierra provocado por la inestabilidad de la misma. ELASTICIDAD: Propiedad general de los cuerpos sólidos, en virtud de la cual recobran más o menos completamente su extensión y forma, tan pronto como cesa la acción de la fuerza que las deformaban. ENGRANAJES: Conjunto de dos ruedas dentadas. ESTABLIZADOR: Herramienta de perforación que se utiliza para mantener la geometría del pozo. 38
ENSAMBLAJE: Es la unión de herramientas. EXITACIÓN: Puntos de mayor movimiento que se da en la sarta. FRICCIÓN: Se define como fuerza de rozamiento o fuerza de fricción, a la fuerza entre dos superficies en contacto. FRECUENCIA: Es una magnitud que mide el número de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier fenómeno o suceso periódico. FATIGA: Se refiere a un fenómeno por el cual la rotura de los materiales bajo cargas dinámicas cíclicas se produce más fácilmente que con cargas estáticas. HALT (HIGHLY ACCELERATED LIFE TESTING): Pruebas de vida muy acelerado. HZ: Hercios. HW: Tubería Pesada de Perforación “Heavy Weight Drill Pipe”. H2S: Ácido sulfhídrico. LUBRICIDAD: Hacer resbaladiza una cosa. Suministrar una sustancia a un mecanismo para mejorar las condiciones de deslizamiento de las piezas. LWD: Registro Durante la Perforación “Loggig While Drilling”. LB-FT: Libras/pies. MD: Profundidad Medida “Mesearument Depth”. MWD: Medidas Mientras se Perfora “Measurements While Drilling”. OSILACIÓN: Es el movimiento repetido de un lado a otro en torno a una posición central, o posición de equilibrio. O2: Oxigeno. PÉNDULO: Sistema físico que puede oscilar bajo la acción gravitatoria u otra característica física (elasticidad, por ejemplo).
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