Perforación con Presión Controlada (MPD)
Respuestas de Aplicaciones
Presión de Fondo Constante Diseño de Pozo para Activar Activos Activos Desafío
Limitaciones
Las márgenes estrechos del gradiente de presión de poro y fractura representan una amenaza durante la perforación. Cuando se perfora o se hace circular el pozo para limpiarlo, la presión de ujo del espacio anular sumada a la presión hidrostática genera la fractura de la formación y se producen pérdidas. Cuando la circulación se interrumpe, la presión hidrostática permanece por debajo de la presión de poro de la formación y se produce un kick. De este modo, se genera una situación de pérdida de kick y aumentan el tiempo no productivo (NPT), los costos de pérdida de uido y los riesgos de HSE.
Los retornos de hidrocarburos del reservorio a la supercie no son recomendables e incluso pueden estar prohibidos. Si se desea optimizar la productividad del pozo, la profundidad total objetivo del pozo debe alcanzarse con un tamaño de pozo determinado. Un programa convencional de uidos de perforación y la cantidad de sartas de revestimiento relacionadas ponen en peligro el logro de estos objetivos.
La perforación con presión controlada (MPD) con presión de fondo constante (CBHP) reduce el NPT y permite sartas de revestimiento en menor cantidad y más profundas cuando los márgenes del gradiente de presión de poro y fractura son estrechos. Respuesta La presión de fondo constante (CBHP), una de las variantes de la MPD, permite "hacer equilibrio" entre el gradiente de presión de poro y de fractura. El objetivo es perforar con un uido que sea más liviano que el utilizado convencionalmente convencionalmente de modo que la presión de fondo (BHP) se mantenga en un valor constante, independientemente de si la columna de uido se mantiene estática o está circulando. La pérdida de la presión de ujo del espacio anular cuando no está circulando se contrarresta con la contrapresión de supercie aplicada.
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Un dispositivo de control rotatorio (RCD), instalado arriba de la armadura de control (BOP), y un estrangulador adicional facilitan este control. De hecho, el cambio en la BHP generado a partir de la densidad de circulación equivalente (ECD) durante la perforación convencional se traslada a la supercie. En otras palabras, en la MPD con CBHP, disminuye la densidad del lodo y esta pérdida de densidad se compensa con presión anular aplicada en supercie. Durante las conexiones, las bombas se detienen y el estrangulador se cierra para aplicar la contrapresión en supercie. En el ensamble de fondo se mantiene una BHP constante. © 2005–2010 Weatherford. Todos los derechos reservados.
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Perforación con Presión Controlada (MPD)
El resultado nal es que, durante la perforación del pozo o cuando el pozo se hace circular para limpiarlo, el valor estático de la BHP no varía. La perforación puede llevarse a cabo con menos ECD que en pozos perforados de modo convencional, es menos probable que se supere el gradiente de presión de fractura de la formación, no se producen pérdidas y la sección del pozo puede perforarse a una mayor profundidad; tampoco se promueve el inujo de uidos de la formación debido a que la BHP estática predeterminada permanece por encima de la presión de poro de la
formación. El pozo en ningún momento se encuentra en una condición bajo balance. La MPD con CBHP permite el asentamiento más profundo de las zapatas de las tuberías de revestimiento y, en última instancia, puede reducir la cantidad total de sartas de revestimiento requeridas para alcanzar la profundidad total (TD) del pozo. Por ende, esta ventaja contribuye a alcanzar la TD con un tamaño de pozo lo sucientemente grande para asegurar el logro de los objetivos de productividad del pozo.
Perforación Convencional
MPD con CBHP
d a d i d n u f o r P
Estático: BHP = HHmw Circulando:BHP = HHmw +AFP
d a d i d n u f o r P
Estático: BHP = HHmw + BP Circulando: BHP = HHmw + A F P + B P BP
El peso del lodo disminuye y se aplica contrapresión (BP) en el espacio anular para compensar dicha reducción cuando el pozo se encuentra estático.
La presión de fondo (BHP) aumenta durante la circulación como resultado de la presión de fricción del espacio anular (AFP), la cual se suma a la presión hidrostática del peso del lodo (HH mw).
Durante la circulación, se reduce la contrapresión anular para compensar la presión de flujo anular (AFP) y la BHP se mantiene constante.
Así, la BHP supera el gradiente de presión de fractura y se producen pérdidas de fluido.
pp pp
Fp
Presión
Fp
Presión
Ilustración de presión vs. profundidad de la perforación convencional en comparación con la MPD con CBHP La contrapresión anular aplicada se controla mediante un RCD que permite mantener la BHP en un valor constante que no supera el gradiente de fractura de la formación, incluso durante la circulación.
Características, Ventajas y Benecios •
La contrapresión del espacio anular se controla en supercie mediante un estrangulador especial, lo que signica que no se producen los cambios que suelen generarse normalmente en la BHP cuando se operan las bombas de lodo para perforar y hacer circular el pozo.
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Independientemente de si la columna de lodo es estática o dinámica, la BHP permanece constante y puede mantenerse más fácilmente dentro de los límites de un margen estrecho de gradiente de presión de poro y fractura.
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La capacidad de "hacer equilibrio" entre los gradientes de presión de poro y fractura con mayor precisión signica que la sección del pozo puede perforarse a mayor profundidad antes de cambiar la densidad del lodo de perforación y asentar la tubería de revestimiento.
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La incertidumbre relacionada con la estimación de la presión de poro, a menudo asociada con la perforación en pozos profundos de alta temperatura y alta presión (HTHP) y entornos geológicos complejos como, por ejemplo, de tipo subsalino, puede resolverse fácilmente mediante un simple ajuste de la contrapresión del espacio anular aplicada en supercie.
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El asentamiento de las zapatas de revestimiento a mayor profundidad ayuda a asegurar que el pozo pueda perforarse hasta la TP en el tamaño de pozo objetivo. A medida que se avanza con la perforación o se hace circular el pozo para limpiarlo, la BHP se mantiene más cerca de la presión de poro que en el caso de la perforación convencional. La reducción de la presión sobre balance en la cara de corte de la barrena mejora la tasa de penetración.
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Perforación con Presión Controlada (MPD)
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Cuando se realizan las conexiones, la presión anular aplicada en supercie mantiene la BHP para controlar el inujo de uidos.
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Perforación Convencional
Una BHP más constante reduce las variaciones de presión que de otro modo producirían inestabilidad en el pozo.
Perforación con Presión Controlada (MPD)
BHP Real
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BHP Requerida d n
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BHP Real
BHP Requerida y Real o d
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Presión Hidrostática e
(programas de fluidos convencional)
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BP Sin Circulación
Con Circulación
Sin Circulación
Baja Circulación
AFP
BP Con Circulación
Baja Circulación
Durante la circulación convencional, la presión de fricción del espacio anular se suma a la presión hidrostática y aumenta la BHP total. En la MPD con CBHP, la presión anular de supercie reducida compensa los incrementos de la presión de ujo del espacio anular durante la circulación.
Descripción Operativa •
Realizar una operación de MPD con CBHP por primera vez puede parecer desalentador. Sin embargo, es más fácil de lo que pueda imaginar. Weatherford le brindará asesoramiento y orientación, a través de sus expertos en ingeniería de perforación, para asistirlo en la programación y planicación del pozo y en la ejecución en el sitio.
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Weatherford ofrece un modelo de ujo hidráulico durante la etapa de planicación de una sección de pozo con CBHP. La modelación determina el rango de presión anular que deberá aplicarse en supercie para mantener una BHP constante. La determinación de las presiones de supercie máximas requeridas para lograr un grado aceptable de sobre balance durante las conexiones de tuberías resulta sumamente crítico.
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El montaje de los equipos para la MPD con CBHP varía en función de las características de la aplicación, el tipo del equipo de perforación y el entorno operativo. Sin embargo, los componentes fundamentales del sistema son los mismos: un RCD adecuado, un múltiple de estrangulación adicional y válvulas de otación para la sarta de perforación.
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Cuando se implementa la MPD con CBHP, estos componentes se montan y prueban antes de comenzar la perforación en la zona de riesgo prevista. Una vez montados los componentes, el cambio al modo de CBHP puede realizarse rápidamente en caso de suscitarse una situación de pérdida extrema imprevista.
• Algunas mejoras opcionales del sistema de MPD con CBHP son: válvulas de otación para la sarta de perforación recuperables con wireline, una válvula de despliegue de fondo (DDV) para acelerar y aumentar la seguridad de las operaciones de viaje, y software de presión mientras de perfora (PWD) y DataPro™ para mejorar el manejo de la presión de pozo y supercie.
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Se adoptan prácticas convencionales de perforación y control de pozo y los únicos cambios son en cuanto al manejo proactivo de la contrapresión anular y pequeñas modicaciones de los procedimientos de conexión y desconexión de la sarta de perforación.
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Cuando se utiliza la MPD con CBHP, la contrapresión anular se ajusta para asegurar que la BHP permanezca constante. El monitoreo continuo de las presiones del sistema de circulación de uidos (en supercie y fondo de pozo) determina la necesidad de efectuar estos ajustes de control. © 2005–2010 Weatherford. Todos los derechos reservados.
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Perforación con Presión Controlada (MPD)
Denición de MPD La perforación con presión controlada es una forma avanzada de control primario de pozo que utiliza un sistema de uido cerrado y presurizable para controlar la presión del pozo de una manera más precisa.
MPD reactiva. La técnica está efectivamente "en espera" como una forma optimizada de control pasivo de pozo para ayudar a manejar presiones de fondo no esperadas.
El benecio que brinda la MPD es la posibilidad de perforar pozos que de otro modo serían económicamente imposibles de perforar, de modo que los activos totales recuperables pueden incrementarse a un costo económicamente viable. La adopción de técnicas de MPD generalmente está impulsada por la capacidad de "perforabilidad" cuando existe la necesidad de mitigar amenazas de perforación y maximizar la certeza de costos AFE de perforación. El objetivo de la MPD consiste en optimizar el proceso de perforación mediante la reducción del tiempo no productivo (NPT) y la mitigación de las amenazas de perforación. La principal diferencia entre la MPD y las demás técnicas relacionadas de optimización de la perforación y perforación bajo balance realizadas por Weatherford es que durante el proceso de perforación MPD no se promueve el inujo de uidos de la formación con contenido de hidrocarburos.
MPD proactiva. La técnica se utiliza en su máximo nivel de efectividad para mitigar una amplia serie de amenazas de perforación. La MPD proactiva reduce drásticamente el NPT de perforación debido a que permite la introducción de cambios fundamentales
en los programas de uidos, tuberías de revestimiento y pozo abierto. Las cuatro variantes principales de la MPD proactiva permiten perforar secciones de pozo abierto más profundas; reducen la cantidad de sartas de revestimiento, el NPT y los cambios en la densidad del lodo que son necesarios para alcanzar la profundidad total; y mejoran el control del pozo.
Servicios Secure Drilling SM: ofrecen una alternativa a los métodos de perforación convencionales cuando las amenazas de perforación, daños a la formación y velocidad son cuestiones de especial importancia. Nuestros servicios Secure Drilling incluyen diversas técnicas de perforación, incluso perforación con aire, con presión controlada y bajo balance, y tecnologías relacionadas para optimizar la perforación, minimizar los daños a la formación y mitigar amenazas.
Comuníquese con Weatherford para que lo ayuden a evaluar su oportunidad de MPD y adaptar una variante de MPD en función de sus necesidades especícas de mitigación de amenazas de perforación.
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