Estabilidad del pozo

8/15/2019 Estabilidad del pozo

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Escuela Militar de Ingeniería Perforación Petrolera IV8º Semestre / Ingeniería Petrolera Grupo Nº 5

GRUPO Nº 5TEMA:

ESTABILIDAD DEL POZO

1. INTRODUCCIÓN

Teniendo en cuenta las funciones del lodo, el mantenimiento de la estabilidad del pozo mientras se perforan terrenos desmoronables, puede ser una dificultad. Cuando un pozo pierde estabilidad, se generauno o más desmoronamiento de las formaciones.

Las formaciones desmoronables pueden presentarse en forma horizontal o con distintos ángulos de buzamiento. No hay una solución exacta pero sí buenas prácticas de perforación combinadas con buenas prácticas de inyección.

Problema ao!"a#o !o$ lo #emoro$am"e$%oo nsanchamiento del pozo!o "roblemas de limpieza del pozoo #prisionamiento del sondeoo $ormación de puentes y taponeso #umento del %olumen del lodoo #lteración de las propiedades del lodoo &ayor costo de tratamiento del iodoo 'ncremento de presión y de potenciao Cementaciones deficienteso &ayor consumo de cementoo "obre obtención de Testigos laterales

ntre los terrenos desmoronables se encuentran las lutitas, (ue son rocas sedimentarias depositadas encuencas marinas y en menos en las continentales. stán compuestas por lechos de! barro, silts y arcillas.#sí, los tipos de lutitas pueden encontrarse como!

E$ &orma Bla$#a: )arro o arcilla Co$ol"#a#a: Lutitas o arcilitas

Me%am'r&"!a: "izarras, filitas, es(uistos Co$ are$a: Lutitas arenosas

Co$ Carbo$a%o #e !al!"o! calcáreas Co$ ("erro: Lutitas ferruginosas

Co$ ma%er"a or)*$"!a: Lutitas carbonosas L+%"%a Ga,&era.

Las lutitas (ue causan problemas en la perforación se presentan en formas %ariadas a saber!

o L+%"%a #e!amable.

o L+%"%a #emoro$able

o L+%"%a #el"-able

o orma#ora #e barro


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o L+%"%a #e &l+/o 0l*%"!o o L+%"%a 0re+r"-a#a

Las lutitas contienen diferentes materiales arcillosos (ue difieren estructuralmente!

* +idratables! )entonitas, montmorillonita

Com0o$e$%e #e la L+%"%a

* No +idratables! Caolinita, clorita, illita

Los problemas de lutitas son ocasionados por acción mecánica y menos por acción (uímica.

a!%ore Me!*$"!o +e !o$%r"b+2e$ al 0roblema #e l+%"%a

• Ero"'$ #e la 0are#e 0or al%a 3elo!"#a# a$+lar.

• Mo3"m"e$%o #el o$#eo e$ &orma #e l*%")o +e )ol0ea la 0are# #el 0o-o

• E4%ra!!"'$ o ba/a#a r*0"#a #el o$#eo +e or")"$a )ol0e #e 0"%o$eo

• +er-a "$%er$a lo!al"-a#a #e$%ro #e la &orma!"'$

• D"ol+!"'$ #e ale !o$%e$"#a e$ la &orma!"'$

• Pre"o$e #e$%ro #e la &orma!"'$ 0or )a

• I$3a"'$ 0or &"l%ra#o #e la &ae a!+oa #el lo#o

Em0a+e%am"e$%o #el 0o-o: ólidos de formación -recortes, derrumbes asentados alrededor de la sarta de perforación

P+e$%eo #el 0o-o: "edazos medianos a grandes de formación dura, cemento o chatarra caendentro de las paredes del pozo y obstruyen la sarta de perforación ocasionando una pega detubería

# continuación se describirá los tipos de formaciones (ue son susceptibles a producir inestabilidad en las paredesdel pozo, sus indicaciones y acciones pre%enti%as.


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. ORMACIONES INCONSOLIDADAS

CAUSA:

• "oco o nada de retorta de filtrado.• $ormación sin cemento -arena, gra%illa, etc. (ue

no puede ser apoyada por el sobre balancehidrostático.

AD6ERTENCIA:

• "uede ocurrir mientras se perfora la formación.•

"osibles p/rdidas fugaces de lodo• 'ncremento de tor(ue y arrastre, fluctuaciones en

la presión de la bomba• 0elleno del hueco en conexiones y %ia1es• obrecarga en las rumbas y el desarenador

INDICACIONES:

• 2eneralmente ocurre en la parte superficial delhueco

• "uede ocurrir mientras se perfora• mpa(uetamiento repentino sin ninguna se3al• Circulación imposible

PRIMERA ACCION:

• #plicar ba1a presión de bomba-455*655 psi• &artillar hacía aba1o con máxima carga de %ia1e,

aplicar tor(ue con cuidado.

ACCION PRE6ENTI6A:

•

Controlar la p/rdida de fluido para proporcionar una adecuada retorta de filtrado• Controlar la perforación en una zona sospechosa• 7tilizar píldoras de alta %iscosidad• Colocar una píldora de gel antes de sacar la

tubería del hueco• &inimizar la %elocidad del %ia1e


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INDICACIONES DE ORMACIONES NO CONSOLIDADAS

TENDENCIASDELPERORADOR

ARRASTRE TOR7UE PRESIÓN OTROS

Per&ora!"'$ 'ncremento, errático 'ncremento,errático

'ncremento "resión de surgencia

Co$e4"'$ e re(uieresobretensión para

sacar cu3as

urgencia paracomenzar

circulación

0elleno de hueco

6"a/a$#o

(a!,a a&+era

'ncremento, errático.

e re(uieresobretensión para

sacar cu3as

uabeo

6"a/a$#o8a!,a a#e$%ro

'ncremento de pesoasentado

Comienza en la profundidad dela formación problema, rellenael fondo del hueco

R"ma$#o(a!,a a&+era


sacar cu3as

'ncrementoerrático

'ncremento urgencia para comenzar lacirculación.fecto de pistón en la sarta"osible p/rdida de circulación

Sa!a$#o !o$Bomba

'ncremento, errático.e re(uiere

sobretensión parasacar cu3as

'ncrementourgencia para comenzar lacirculación.fecto de pistón en la sarta"osible p/rdida de circulación

INDICACIONES EN EL TR9PANO

TENDENCIASEN

ZARANDAS2ran %olumen de arena sobre la rumba, trampa de arena y desarenadossobrecargados

TENDENCIASDEL LOGGER

2randes cantidades de arena en las muestras. $ormación no consolidada pronosticada

TENDENCIAS 'ncremento en el peso del lodo y de la %iscosidad plástica. #lto porcenta1e


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DELODOS

de contenido de arena

ACCIONES PRE6ENTI6AS

"roporcionar una retorta de filtrado efecti%a para el sobre balance hidrostático para empu1ar yestabilizar la formación

i es posible, e%itar excesi%o tiempo de circulación con el ensambla1e de fondo frente a lasformaciones no consolidadas para e%itar alg8n da3o mecánico.

0educir la %elocidad de %ia1e cuando el )+# se encuentre frente a formaciones no consolidadas, para e%itar da3os mecánicos

#rrancar y parar lentamente la sarta de perforación para e%itar presión de surgencia en lasformaciones no consolidadas.

Controlar la perforación en zona sospechosa de1ando tiempo suficiente para (ue la 0T90T#crezca, minimizar la carga de recorte en el anular y minimizar las p/rdidas de presión por fricciónen el anular

7tilizar píldoras para tratar de mantener el hueco limpio

star preparado para la sobre carga de la 07&)#, deslimador y desarenador &inimizar p/rdidas fugaces de lodo con material fino de p/rdida de circulación a tra%/s de estos

inter%alos

. ORMACIONES MÓ6ILES

CAUSA:

• $uerzas laterales (ue ocurren naturalmenteen las formaciones

• Lutitas presionadas se fracturan, caen

dentro del hueco y atascan la sarta de perforación

• #reniscas se cierran produciendo un huecode ba1o calibre

AD6ERTENCIA:

• Localización monta3osa• Tectonismo pronosticado• Tor(ue y arrastre errático• :errumbes de lutitas en forma de blo(ue

crea huecos elípticos

INDICACIONES

• "osible mientras se perfora o %ia1a• Circulación restringida o imposible


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6"a/a$#o(a!,a a&+era

'ncremento, erráticoobretensión re(uerida

para (uitar las cu3asuabeo


'ncremento de pesoasentado


R"ma$#o(a!,a a&+era


sacar cu3as

'ncrementoerrático

'ncremento urgencia para comenzar lacirculación.fecto de pistón en la sarta"osible p/rdida de circulación

Sa!a$#o !o$

Bomba

'ncremento, errático.

e re(uieresobretensión parasacar cu3as

'ncremento

urgencia para comenzar la

circulación.fecto de pistón en la sarta"osible p/rdida de circulación


TENDENCIASEN

ZARANDAS

:errumbes de lutitas de tama3o grande, puntillos o con forma de blo(ue. ;olumengrande de derrumbes


2randes cantidades de derrumbes en forma de astillas o en forma de blo(ues conestrías. "osibles indicaciones de un incremento de presión en la formación

TENDENCIASDE

LODOS

"osible incremento en el peso del lodo y en la %iscosidad plástica

ACCIÓN PRE6ENTI6A

Considerar la información de pozos aleda3os y hasta 5.4 ppg por día hasta lograr unadensidad deseada para la profundidad dada. sto mantendrá un sobrebalance contra lutitashidrostáticamente sensibles


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;'T#0 0:7CC'?N : "9 : L9:9 despu/s de @> día de exposición a la lutitahidrostáticamente sensible. i la reducción del peso del lodo es necesario, reducir gradualmente el peso de lodo durante un lapso de tiempo igual al tiempo de exposición

7tilizar los apuntes de las Notas de la 0umba para determinar las tendencias de %olumen, tama3oy forma de los recortes

&antener las propiedades del lodo para asegurar la limpieza del hueco 7tilizar píldoras para ayudar a limpiar el hueco "arar la perforación hasta (ue el hueco sea circulada hasta estar limpio &inimizar el tiempo de exposición del hueco abierto "lan de contingencia para re%estir el problema

;. ORMACIONES RACTURADAS O ALLADAS

CAUSA:

• $ormaciones naturalmente fracturadas• "edazos de formación caen dentro del hueco y atascan

la sarta de perforación

AD6ERTENCIA:

• "ronósticos de limolitas fracturadas, lutitas y


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• Circular el hueco hasta estar limpio antes de continuar la perforación• &inimizar p/rdidas fugaces del lodo• ;elocidad lenta para el %ia1e antes de (ue el ensambla1e de fondo entre en la zona sospechosa

INDICACIONES DE ORMACIÓN RACTURADA

TENDENCIASDEL

PERORADOR


Per&ora!"'$ 0epentino 'ncremento,errático

0epentinoincremento,errático

in cambio

Co$e4"'$ e re(uieresobretensión parasacar cu3as

in cambio 0elleno de hueco


'ncremento, erráticoobretensión re(uerida

para (uitar las cu3as


'ncremento de peso deasentamiento


R"ma$#o(a!,a a&+era


sacar cu3as

'ncrementoerrático

in cambio :isminuye arrastre cuando se bombea

Sa!a$#o !o$Bomba

'ncremento, errático.e re(uieresobretensión parasacar cu3as

in cambio:isminuye arrastre cuando se

bombea


TENDENCIASEN

ZARANDAS

$ragmentos de roca con forma de blo(ue o angular


$ragmentos de roca con forma de blo(ue o angular. "osibles cla%es en la formaciónde pozos aleda3os, pronostica formación fracturada


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TENDENCIASDE

LODOS

in cambio

ACCION PRE6ENTI6A

#ntes de continuar con la perforación, circular el hueco hasta (ue est/ limpio 0estringir la %elocidad del %ia1e cuando el ensambla1e de fondo est/ frente a las formaciones

fracturadas y zonas falladas #rrancar < parar lentamente la sarta de perforación para e%itar la presión de surgencia hacía las

paredes del hueco #nticipar el rimado durante el %ia1e. 0imar la zona fracturada cuidadosamente star preparado para una potencial p/rdida potencial de circulación cuando se está perforando

formaciones fracturadas l problema puede estabilizarse con el tiempo

NOTA: Cuando se tiene formaciones fracturadas, el mantener una buena calidad de retorta de filtrado puede ayudar a sostener la formación en algunos casos. 2eneralmente, formaciones fracturadasre(uieren de tiempo para (ue se estabilicen. "re%iamente a esto, el problema tiene (ue ser controladocon propiedades adecuadas de lodo, píldoras y suficiente tiempo de circulación para mantener elhueco limpio

5. ORMACIONES GEOPRESURIZADAS

CAUSA:

• "erforación de lutita presionada coninsuficiente peso de lodo

• La lutita presurizada se fractura y sederrumba dentro del pozo

AD6ERTENCIA:

• e3ales comienzan a ocurrir mientras seesta perforando las lutitas

• Las tendencias del A&ud LoggerB indicanun incremento de presión de poro

• 'ncrementa la tasa de penetración cuando se perfora por primera %ez

• 'ncrementan el tor(ue y arrastre en lasconexiones


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• e rellena el hueco en las conexiones, puentes en los %ia1es, derrumbes de lutitas astillosas• "osible incremento de gas de fondo

INDICACIONES:

• "robablemente ocurra cuando se esta%ia1ando, posible mientras se esta perforando

• "robable empa(uetamiento completo, posible presencia de puentes en el hueco

• Circulación restringida o imposible

PRIMERA ACCIÓN:

• #plicar ba1a presión de bomba-455* 655 psi• #plicar tor(ue, martillar hacía aba1o con

máxima carga de %ia1e

ACCION PRE6ENTI6A:

• #1ustar peso de lodo antes de perforar lutita

presurizada conocida• Lentamente incrementar el peso de lodo

hasta estabilizar la lutita• &inimizar la presión de suabeo


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• i es necesario una reducción del peso del lodo, reducir gradualmente durante %arias rondas decirculación.

• &inimizar la presión de surgencia en el pozo

=. ORMACIONES REACTI6AS

CAUSA:

• Lutitas sensibles al agua perforadas con pocoo nada de inhibición de lodo

• Lutitas absorben el agua y se hinchan dentrode las paredes del hueco

• 0eacción depende del tiempo.

PRECAUCIÓN:

• ;iscosidad de embudo, ;iscosidad plástica, punto de cadencia, incremento de CC

• 'ncremento de tor(ue y arrastre• 'ncremento de la presión de bomba• La arcilla se embola y


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ACCIÓN PRE6ENTI6A

• 7tilizar un lodo 'nhibo• &antener propiedades del lodo• "lanear %ia1es de limpieza• &inimizar tiempo de exposición del hueco

INDICACIONES DE ORMACIÓN REACTI6A

TENDENCIASDEL

PERORADOR


Per&ora!"'$ 'ncremento sua%e 'ncrementosua%e

'ncremento "resión de la surgencia.:isminución gradual de la tasade penetración. "osible p/rdidade lodo

Co$e4"'$ e re(uieresobretensión parasacar cu3as

urgencia paracomenzar lacirculación

Contrapresión antes deconexión.0etorno de fluido


'ncremento sua%eobretensión re(uerida

para (uitar las cu3asuabeo


'ncremento de peso deasentamiento.e re(uieresobretensión parasacar cu3as

Comienza en la profundidad dela formación problema."osible p/rdida de lodo

R"ma$#o(a!,a a&+era


sacar cu3as

'ncrementosua%e

'ncremento urgencia para comenzar lacirculación.fecto de pistón en la sarta"/rdida de lodo

Sa!a$#o !o$Bomba

'ncremento sua%e.e re(uieresobretensión parasacar cu3as

'ncrementourgencia para comenzar lacirculación.fecto de pistón en la sarta"/rdida de lodo



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TENDENCIASEN

ZARANDAS

#rcilla se embola. #rcilla mo1ada pulposa -gumbo. Taponamiento de la línea de flu1o

TENDENCIAS

DEL LOGGER

2randes cantidades de recortes de lutitas hidratadas. #lto %alor en la prueba de

hinchamiento de lutitas

TENDENCIASDE

LODOS

#lta %iscosidad de embudo y punto de cadencia. 'ncrementa la %iscosidad plástica.ólido de ba1a gra%edad y Capacidad de 'ntercambio Catiónico -C'C. "osibleincremento de peso de lodo. )a1o contenido de inhibidor

ACCION PRE6ENTI6A

#dición de %arias sales-potasio, sodio, calcio, etc. para reducir la atracción (uímica del aguahacia la lutita

#dición de %arios polímeros encapsulados-cubierto para reducir el contacto del agua con la lutita 7tilizar lodo base #ceite y sint/tico para excluir el contacto de agua con lutita &inimizar el tiempo de hueco abierto "lanear %ia1es de limpieza basados en tiempo de rimado, pies perforados o las se3ales de

ad%ertencia de las lutitas reacti%as #segurar hidráulica adecuada para la limpieza de broca y hueco &antener las propiedades re(ueridas del lodo y minimizar lodos de ba1a gra%edad.

BIBLIOGRAIA

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