Presentacin de PowerPoint
ObjetivosDar a conocer el uso y funciones que proveen los
simuladores de well control en un programa de perforacin.
Determinar la aplicacin de la simulacin en well control.
Antecedentes
Durante mucho tiempo, la Industria Petrolera consider a la
Perforacin de Pozos como un arte o labor artesanal y no como un rea
de la ingeniera.Para tener el estado actual de desarrollo en la
industria petrolera se han incorporado varias ramas de la
ingeniera, generando con esto la tecnologa propia de perforacin,
haciendo ms que nunca, verdadera ingenieraAntecedentes Es por eso
que resulta necesario plantear un programa de perforacin de pozos ,
que sirva de coordinacin con las reas de perforacin y produccin
respectivamente y sirva para definir criterios y requerimientos
mnimos que deben de contener dichos programas, adems de definir
cules son los aspectos relevantes para llevarlo a cabo de la mejor
manera.
AntecedentesDesarrollo de las herramientas de industria
petroleraPeriodo de Origen (1888-1928): Se inventa la mquina de
vapor, energa ms utilizada. El equipo es rudimentario, torres de
madera. Se inicia con el principio de la perforacin rotatoria. Se
inicia el diseo de TRs y cementaciones (Halliburton 1904).Se
utilizan las primeras barrenas de conos (Sharp & Hughes 1908).
Trabajan las primeras bombas de lodos (1910). Se incorporan los
fluidos de perforacin (Nat. Lead Co. 1914).
AntecedentesDesarrollo de las herramientas de industria
petroleraPeriodo de Desarrollo (1928-1948):Se utilizan equipos de
perforacin de mayor potencia Se mejoran los diseos de barrenas En
Alemania (1935) se fabrican las primeras barrenas con carburo de
tungsteno. Se practican cementaciones mejoradas. Se utiliza la
bentonita en los fluidos de perforacin (1935) Se incorporan fluidos
especiales
AntecedentesDesarrollo de las herramientas de industria
petroleraPeriodo Cientfico (1948-1968): El logro principal es el
incremento de la perforacin (31,000 pies en 1974, en EUA) Se
desarrolla la investigacin sobre la perforacin Se introduce la
hidrulica de la perforacin Se mejoran las barrenas Inicia la
perforacin automatizadaArranca la tecnologa de fluidos de
perforacin y se introducen las turbinas en la perforacin.
AntecedentesDesarrollo de las herramientas de industria
petroleraPeriodo Automatizacin (1968-1995) Se incrementa la
profundidad y velocidad de perforacin Se introduce el motor de
fondo Principia la automatizacin del equipo y manejo del fluido de
perforacin Se definen los controles, de las variables de perforacin
Se da mayor nfasis a la planeacin de la perforacin En los fluidos
se incorporan, polmeros, nuevos productos qumicos, aditivos, etc.
Se aplica la tecnologa por computadoras.
AntecedentesIncidentes de control de pozos Ejemplos de
CausaRazFalta de conocimientos y destreza del personal del equipo
Falta de compromiso y liderazgo de las personas a cargoPrcticas
deficientes de trabajoDiseo inadecuado del pozo o del programa de
perforacin Falta de entrenamiento en control de pozos preventivo
Aplicacin deficiente de polticas y normas Manejo deficiente de
contratistas y proveedores Deficiencias en el manejo de los riesgos
o en el manejo de los cambios en los programas ya aprobados Fallas
en la comunicacin / difusin de normas.
AntecedentesDistribucin de incidentes por tipo
AntecedentesIncidentes de Control de Pozo
AntecedentesEjemplos de costo de reventones para los
operadores
Mtodos convencionales del control de pozosExisten diferentes
mtodos de control de pozos, estos se pueden aplicar durante la
perforacin, terminacin e intervencin. En primera instancia, el
control de pozos radica en tener la presin del fondo del pozo
constante, durante la entrada de los fluidos hasta su desalojo.
Mtodos convencionales del control de pozosLos principales mtodos de
control de pozos que mantienen una presin constante en el fondo del
pozo son:El mtodo del perforador.El mtodo de densificar y
esperar.El mtodo concurrente.
Mtodos convencionales del control de pozosMtodo del perforador
El peso del lodo se eleva hasta el nivel requerido y se circula
alrededor del pozo. Para este mtodo se requiere mucha experiencia
de la persona que estar controlando el estrangulador.
Mtodos convencionales del control de pozosMtodo del perforadorSe
requieren dos circulaciones completas como mnimo para este mtodo.
Dado que se realizan por separado la circulacin del influjo y
densificar el lodo, este es considerado el mtodo de control de
pozos ms simple y el que requiere menos clculos matemticos.
Mtodos convencionales del control de pozosMtodo del perforadorSe
debe tener especial precaucin con este mtodo ya que las presiones
anulares son muy altas cuando se presenta un influjo de gas. La
presin anular podra ser mayor inmediatamente al llegar a
superficie. En general el mtodo del perforador se hace til cuando
la informacin disponible del pozo es limitada.
Mtodos convencionales del control de pozosVentajas del mtodo del
perforador
Mnimo tiempo de espera, se puede comenzar el control
inmediatamente.El influjo puede ser circulado desde el pozo.
Mtodos convencionales del control de pozosDesventajas del mtodo
del perforador
Se producen altas presiones en superficie. El pozo se encuentra
ms tiempo bajo presin. En teora: mientras se realizan las dos
circulaciones.
Mucho tiempo de estrangulamiento.
Mtodos convencionales del control de pozosProcedimiento del
mtodo del perforadorPrimera Circulacin (con densidad
original)Registre presiones estabilizadas en TP y TR.Lentamente
inicie el bombeo y abra el estrangulador para alcanzar el rgimen
reducido y la presin que se observ al cierre en TR.Obtenido lo
anterior registre la presin en la TP.Mantenga sta presin en la TP
constante, manipulando el estrangulador hasta evacuar el brote. Si
el pozo lo permite maneje un margen de seguridad de 0 a 100
[psi].Despus de evacuar el brote, simultneamente cierre le pozo y
pare el bombeo. El pozo deber quedar con presiones iguales en TP y
TR. Estas presiones tambin debern ser iguales como mnimo a la
registrada al cierre estabilizada de TP. Ahora el pozo est bajo
control pero no muerto.
Mtodos convencionales del control de pozosProcedimiento del
mtodo del perforadorSegunda Circulacin (con densidad de control)Las
presiones en TP y TR debern ser iguales.Lentamente inicie el bombeo
y abra el estrangulador para alcanzar el rgimen reducido y la
presin observada en TR. Mantenga esta situacin hasta que el lodo de
control llegue a la barrena, operando el estrangulador.Al llegar el
lodo de control a la barrena se registre la presin observada en la
TP, ahora sta presin es la que se debe mantener hasta que el lodo
de control llegue a la superficie.Pare la bomba y verifique el
flujo.Si no hay flujo, usted ha controlado totalmente el pozo.
Mtodos convencionales del control de pozosProcedimiento del
mtodo del perforadorEn la siguiente imagen se observa el
comportamiento del mtodo del perforador a partir del modelo del
tubo en U.La presin en la tubera de perforacin bajara conforme se
vaya llenando con el lodo ms pesado. En la prctica, si todo el
influjo fue removido correctamente en la primera circulacin, el
estrangulador no necesita ser tocado hasta que el lodo de control
alcance la barrena.
Mtodos convencionales del control de pozosProcedimiento del
mtodo del perforadorLa presin en la tubera de perforacin comienza a
caer debajo de la PIC, alcanzando la presin final de circulacin
PFC, cuando el lodo de control alcanza la barrena. Despus de eso la
presin en la tubera de perforacin se mantiene en la presin final de
circulacin la cual es controlada por medio del estrangulador, as el
lodo de control llega hasta el espacio anular.
Mtodos convencionales del control de pozos
Mtodos convencionales del control de pozos
Mtodos convencionales del control de pozosProcedimiento del
mtodo del perforadorLa existencia de un gasto predeterminado de
control da al personal del equipo una impresin de que se debe
circular a ese gasto exclusivamente por lo que se sugiere un
procedimiento para evitar problemas posteriores.
Mtodos convencionales del control de pozosEste procedimiento
consiste en:Observacin de la lectura de la presin en TR.Ajuste de
las bombas al nuevo gasto de control. Ajustar el estrangulador para
mantener la presin en TR observada.Tan pronto como el perforador
tenga las bombas preparadas para el nuevo gasto, checar la presin
en la TP.Compruebe el tamao del orificio del estrangulador, en
relacin con el gasto de control.
Mtodos convencionales del control de pozosMtodo de densificar y
esperar o mtodo del ingenieroEste mtodo, en teora, mata al pozo
durante una circulacin.En la siguiente imagen podemos visualizar el
mtodo del ingeniero basndonos en el modelo del tubo en U, de esta
forma podemos analizar paso a paso el comportamiento de este
mtodo.
Mtodos convencionales del control de pozosMtodo de densificar y
esperar o mtodo del ingenieroUna vez que se cerr el pozo y se
estabilizaron las presiones, la presin registrada al cerrar la
tubera de perforacin es utilizada para calcular la densidad del
fluido de perforacin para matar el pozo.Al comenzar el proceso,
debemos aplicar una presin suficiente en la tubera de perforacin
para poder hacer circular el fluido de perforacin, adems, debemos
considerar la presin con la cual cerraremos la tubera de
perforacin.
Mtodos convencionales del control de pozosMtodo de densificar y
esperar o mtodo del ingenieroEl estrangulador se ajusta para
reducir la presin de la tubera de perforacin mientras que el fluido
de perforacin es bombeado a la sarta de perforacin. Con el fluido
de perforacin en la barrena y la cabeza esttica, el fluido en la
tubera de perforacin equilibra la presin de formacinMtodos
convencionales del control de pozosMtodo de densificar y esperar o
mtodo del ingenieroEl mtodo de densificar o darle peso al fluido de
perforacin y esperar es un mtodo clsico para el control de pozos.
Como su nombre lo indica, el pozo es cerrado mientras se incrementa
la densidad con la cual se matara al mismo. Por lo tanto, en este
mtodo se incrementa la densidad del fluido de perforacin y se
bombea, mientras el fluido se est bombeado el gas es
desplazado.
Mtodos convencionales del control de pozosMtodo de densificar y
esperar o mtodo del ingenieroHoy en da los equipos utilizados para
realizar la mezcla del fluido de perforacin han optimizado el
factor tiempo en cuanto a incrementar la densidad del fluido de
perforacin. Los equipos pueden incrementar la densidad en el equipo
superficial tan rpido como es bombeado, prcticamente de forma
inmediata.El mtodo de densificar y esperar es un mtodo complicado
pero ofrece algunas ventajas distintivas. En primer lugar, optimiza
casi en un 50 % el tiempo para matar al pozo.
Mtodos convencionales del control de pozosVentajas del mtodo de
densificar y esperarBaja presin de superficie, esto implica menor
esfuerzo del equipo.En teora: Menor tiempo de circulacin con el
estrangulador abierto.Menor presin del pozo una vez que el fluido
de perforacin circula a travs del espacio anular.En una seccin
larga de pozo abierto, este es el mtodo menos probable para inducir
perdida de circulacin.Este mtodo requiere una circulacin menos que
el mtodo de perforador.
Mtodos convencionales del control de pozosDesventajas del mtodo
de densificar y esperarExiste un considerable tiempo de espera,
esto implica migracin de gas.Hay que recurrir al mtodo volumtrico
para compensar el efecto de la migracin de gas.Si se requiere un
gran aumento de densidad del fluido de perforacin, es difcil de
realizarse de manera uniforme en una etapa.
Mtodos convencionales del control de pozos Procedimiento del
mtodo de densificar y esperarDESCRIPCINUna vez que el lodo est
preparado con la densidad de control y se comience a bombear a un
gasto reducido de circulacin, la presin que se registre en la
tubera de perforacin, slo al momento de igualarla en el espacio
anular con la presin de cierre en tubera de revestimiento (PCTR),
ser similar a la inicial de circulacin (PIC).
Mtodos convencionales del control de pozosProcedimiento del
mtodo de densificar y esperarDESCRIPCINAl bombear lodo con la
densidad de control a travs de la sarta de perforacin, se observar
disminucin paulatina en la presin de la tubera de perforacin, hasta
un valor llamado presin final de circulacin (PFC), que ser cuando
la densidad de control llegue a la barrena. Entonces se observar
que el abatimiento de presin en tubera de perforacin ser similar al
calculado en la cdula de bombeo.
Mtodos convencionales del control de pozosProcedimiento del
mtodo de densificar y esperarDESCRIPCINSe recomienda cerrar
ligeramente el estrangulador, ya que de esta forma no se permite la
disminucin excesiva de presin en el espacio anular, puesto que se
tendra un volumen equivalente a la capacidad de la tubera de
perforacin con densidad original.
Mtodos convencionales del control de pozosProcedimiento del
mtodo de densificar y esperarDESCRIPCINSi al haber circulado
completamente el lodo de control y suspendido el bombeo, las
presiones en las tuberas de perforacin y de revestimiento no son
iguales a cero, se deber a alguna de las razones siguientes:La
densidad de control no es la suficiente para controlar el pozo.Se
tendr un brote adicional en el espacio anular, causado por permitir
que la presin disminuyera al estar circulando el brote.
Mtodos convencionales del control de pozos
Mtodos convencionales del control de pozosMtodo concurrenteSi
queremos utilizar este mtodo para el control de un influjo, se
inicia la circulacin con la PIC (presin inicial de circulacin) y se
empieza a adicionar barita al sistema de lodos hasta alcanzar la
densidad de control. Lo que significa que aumentamos la densidad
del lodo mientras circulamos.
Mtodos convencionales del control de pozosMtodo concurrenteEl
mtodo aplica un incremento gradual en la densidad del lodo hasta
que el influjo es desalojado a la superficie, por lo cual requerira
varias circulaciones hasta completar el control del pozo.
Mtodos convencionales del control de pozosDescripcin del mtodoSu
premisa consiste en que puede utilizarse una vez registradas las
presiones de cierre.Puede aplicarse al tener calculadas las mximas
presiones permisibles en el espacio anular (TR), resistencia al
fracturamiento de la formacin y en las conexiones superficiales de
control.Hay un mnimo de retraso de tiempo para iniciar la
circulacin.Es el mtodo ms usado cuando el incremento a la densidad
es elevado y requerido.
Mtodos convencionales del control de pozosDescripcin del mtodo5.
Las condiciones de viscosidad y gelatinosidad del lodo pueden
controlarse.6. Hay menor presin a la salida de la TR durante el
control, en relacin con el mtodo del perforador.7. El nmero de
circulaciones requeridas ser en funcin del aumento en el peso del
lodo, el volumen activo y condiciones del fluido en el sistema; as
como la capacidad de los accesorios y equipos de agitacin y
mezclado.
Mtodos convencionales del control de
pozosPROCEDIMIENTODeterminar las presiones de las tuberas con el
pozo cerrado, TP y TR con su lmite de cada una a la presin
interna.Tener los clculos de volmenes que se pretendan bombear.
Elaborar una hoja de control de brotes con su cdula de trabajo
contra el total de emboladas para desplazar los fluidos hasta el
extremo de la tubera o la barrena.Al iniciar la operacin, la bomba
debe superar la presin del pozo, la cual podr ser mayor que la
presin en la tubera de perforacin al cerrar el pozo (PCTP). A
medida que la presin reducida de circulacin est inyectando
contra-formacin la lectura en el manmetro, disminuir conforme el
fluido de control se acerca a la formacin.Al llegar el fluido a la
formacin, al no ser del mismo tipo del brote, causar una
resistencia a la inyeccin contra-formacin, incrementando la presin
de bombeo.Cuantificar el total de emboladas y parar la bomba.
