Perforación tangencial

REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

FUNDACIN UNIVERSIDAD DE ORIENTE

DIPLOMADO DE PERFORACIN Y REHABILITACIN DE POZOS

PLANIFICACIN DE UN POZO TANGENCIAL.Facilitadores

Integrantes:

Ing. Castillo Gustavo

Collet Jos

Ing. Snchez Jos

Garca Christian

Ing. Rivas Francisco

Medina Augusto

Paraco Sergio

Villarroel AntonioEl Tigre, Mayo de 20151. Planeamiento para la Perforacin de Pozos Direccionales.El cuidadoso planeamiento de un proyecto direccional previo al comienzo de las operaciones es probablemente el factor ms importante de un proyecto. Cada pozo direccional es nico en el sentido de que este tiene objetivos especficos.

Perforar un pozo direccional bsicamente envuelve perforar un pozo desde un punto en el espacio (locacin de superficie) a otro punto en el espacio (el objetivo) de tal manera que el pozo pueda ser usado para los propsitos propuestos. Para poder hacer esto tenemos primero que definir las locaciones en superficie y del objetivo.

Locacin: La primer cosa que debemos hacer es definir el sistema local de coordenadas originado en el punto de referencia de la estructura. En muchos pozos en tierra, este punto puede ser la locacin de superficie. La localizacin del objetivo es entonces llevado a este sistema local de coordenadas, si es necesario.

Tamao del Objetivo: Durante la fase de perforacin de un pozo direccional, la trayectoria del pozo en relacin al objetivo es constantemente monitoreada. La tecnologa disponible hoy permite perforar pozos precisos. El costo de perforacin del pozo depende enormemente de la precisin requerida y los lmites aceptables del objetivo deben ser bien definidos antes de comenzar el pozo.

Costo Vs. Precisin: Este es el punto clave. En muchos casos las compaas operadoras adoptan un tamao arbitrario de tolerancia del objetivo (radio de tolerancia), particularmente en pozos multilaterales. El tamao del radio del objetivo a menudo refleja un convenio, ms que el requerimiento geolgico real del pozo.

Buena Comunicacin: Una buena comunicacin con los departamentos de Geologa y Exploracin antes de empezar el pozo puede ayudar a prevenir toda clase de errores. Esto es particularmente cierto cuando se contempla hacer una carrera de correccin en el pozo. EL primer paso de cualquier plan para corregir el azimut de un pozo siempre debe ser consultar con el departamento de geologa.

Perfil del Pozo: Conociendo la posicin de la locacin en superficie y determinando la localizacin del objetivo, expresada en TVD y coordenadas rectangulares, es posible determinar la mejor geometra del perfil del pozo desde superficie hasta el fondo del pozo.

2. Informacin para la Planificacin de un Direccional.

La planificacin de un pozo direccional requiere la siguiente informacin:1. Coordenadas de superficie y del objetivo (UTM, Lambert o Geogrfica).

2. Tamao y Forma del Objetivo(s).

3. Coordenadas de Referencia Local (para pozos multilaterales).

4. Inclinacin requerida del pozo cuando se entre al horizonte del objetivo.

5. Litologa pronosticada (incluye tipos de formacin, TVD del tope de las formaciones, direccin de buzamiento de la formacin).

6. Trpanos propuestos y Datos del BHA a usar.

7. Programa de Caera y Tipos de Fluidos de Perforacin.

8. Detalles de todos los problemas potenciales que pueden afectar la planificacin del pozo direccional o los requerimientos de los levantamientos.

9. Un listado de registros de levantamientos de todos los pozos cercanos que pueden causar un riesgo de colisin.

3. Parmetros del Esquema de un Pozo.

Hay tres parmetros especficos que deben ser tomados en cuenta cuando se planea la trayectoria de un pozo:

Punto de Arranque (KOP Kick-off Point): El punto de arranque esta a lo largo de la profundidad del pozo medido en la cual se inicia un cambio en la inclinacin del pozo y el mismo es orientado a una direccin en particular (en trminos de Norte, Sur, Este y Oeste). En general, los objetivos ms distantes tienen un KOP menos profundo lo que reduce la inclinacin de la seccin tangente del pozo. Generalmente es ms fcil tener el KOP en formaciones superficiales que en formaciones ms profundas. El KOP debe empezar en formaciones que sean estables y no en aquellas que causan problemas, como en arcillas no consolidadas.

Rgimen de Construccin (BUR Build-Up Rate) y Rgimen de Cada (Drop-Off Rate DOR): El rgimen de construccin y de cada (expresado en grados de inclinacin) son los regmenes en los cuales el pozo es desviado de la vertical (usualmente medido en grados por cada 100 pies perforados (/30m). Los regmenes son elegidos bajo la base de la experiencia de perforacin en la locacin y las herramientas disponibles, pero regmenes entre 1 a 3 grados por cada 100 pies perforados son los ms comunes usados en pozos convencionales. Valores de rgimen de construccin mayores a 3/100 pie a veces son denominados Patas de Perro Dog Legs. Angulo de la Tangente o Inclinacin (Tangent Angle Drift):El ngulo de la tangente es la inclinacin (en grados desde la vertical) de una larga seccin recta del pozo despus de la seccin de construccin del pozo. Esta seccin del pozo es denominada Seccin Tangente porque forma una tangente del arco formado a travs de la seccin de construccin del pozo. El ngulo de la tangente generalmente est entre 10 a 60 grados.

4. Conceptos Bsicos Asociados de la Perforacin Direccional.

Profundidad Medida (MD):es la distancia o longitud del hoyo. Representa la distancia de la trayectoria del pozo o la medicin de la tubera en el hoyo. Profundidad Vertical Verdadera (True Vertical Depth):es la proyeccin de la profundidad medida en la vertical. Representa la distancia vertical de cualquier punto del hoyo al sistema de referencia. Profundidad Final (TD): es la profundidad o longitud total alcanzada por el pozo. Desvo:es la distancia horizontal de cualquier punto del hoyo al eje vertical de referencia, tambin se le conoce como desplazamiento o desviacin horizontal. ngulo de inclinacin:es el ngulo formado del pozo con respecto a la vertical. Tasa de incremento o disminucin de ngulo:es la cantidad de grados por unidad de longitud necesarios para incrementar o disminuir el ngulo. Direccin u orientacin:ngulo fuera del Norte o Sur (hacia el Este u Oeste), que muestra la orientacin y el desplazamiento. Azimuth:ngulo desde el Norte, en direccin de las agujas del reloj, de la desviacin del hoyo. Seccin aumentada:seccin del hoyo, despus del KOP, donde el ngulo de inclinacin aumenta. Seccin tangencial:seccin del hoyo donde el ngulo de inclinacin y direccin permanecen constante. Seccin de descenso:seccin del hoyo donde el ngulo de inclinacin disminuye. Giro:es el movimiento necesario desde la superficie para obtener un cambio de direccin u orientacin. Registro:es la medicin por medio de instrumentos, del ngulo de inclinacin y direccin en cierto punto del hoyo. Coordenadas:son las distancias en las direcciones N-S y E-O de un punto dado. Rumbo: es la interseccin entre el estrato y un plano horizontal, medido desde el plano N-S. Buzamiento:es el ngulo entre el plano de estratificacin de la formacin y el plano horizontal, medido en un plano perpendicular al rumbo. Pata de Perro:cualquier cambio severo de ngulo y trayectoria del pozo. Severidad de Pata de Perro:es la tasa de cambio del ngulo entre dos secciones, expresado en grados por unidad de longitud.Objetivo (Target): es un punto fijo del subsuelo que corresponde a la formacin que debe ser penetrada por el pozo. Radio de Curvatura (Rc): Es la distancia medida sobre las lneas perpendiculares a cada tangente de la curva desde el centro o punto de convergencia de todas estas lneas. Punto revestidor (PC): es el punto de la trayectoria del pozo en el cual se asienta el revestidor de produccin. Se ubica justo en el tope de la arena objetivo, o en algunos casos dentro de la arena, con el mismo ngulo de navegacin del pozo horizontal.

5. Direccional: Pozo tangencial.Los pozos de tipo tangencial, en este tipo de pozo la desviacin de la trayectoria deseada es obtenida a una profundidad relativamente llana y se mantiene constante hasta la profundidad total. Ese tipo de desviacin es aplicable a arenas de poca profundidad, donde el valor del ngulo de desviacin no ser muy grande y no se requerir revestimiento intermedio, hasta despus de perforado el hoyo.Presenta ventajas tales como:

Configuracin de curva sencilla a lo largo de un rumbo fijo.

ngulo de inclinacin moderado.

Flexibilidad en la escogencia del punto de arranque. Menor riesgo de pega.La perforacin tangencial consta de:

UnaseccinverticalhastaelPuntodeArranque(K.O.P)

Unaseccinaumentadaodeconstruccindengulo

UnaseccindemantenimientodengulootangenciaA continuacin se muestra la vista del plano vertical de un pozo tipo tangencial.

6. Ejemplo de Pozo Tangencial.DatosValores

Coordenadas de superficieS: 16.202.54 mts

E: 13.338.99 mts

Coordenadas del objetivoS: 16.470.38 mts

E: 13.229.00 mts

Elevacin del terreno34 pies

Elevacin de la mesa rotaria47 pies

Buzamiento de la estructura5 S-O

Miembro oficina2.192 pies

Miembro colorado2.254 pies

Tope arenas productoras2.364 pies

Tope form. Merecure2.557 pies

Objetivo2.534 pies

La tasa de aumento de ngulo, punto de arranque y radio de tolerancia son parmetros pre establecidos en la planificacin del programa de perforacin.

Otros DatosValores

Punto de arranque (KOP)347 pies

Tasa de aumento de ngulo 3/100 pies

Radio de tolerancia (Rt)50 pies

1. Determinacin del Desplazamiento horizontal (Dh).

Para la determinacin del desplazamiento horizontal se emplea la siguiente ecuacin(

Adecuando la ecuacin a los valores que se tienen nos queda como sigue(

Sustituyendo valores en la ecuacin(

Transformando mts a pies(

2. Determinacin de la Direccin del Pozo (().


Adecuando la ecuacin a los valores que se tienen nos queda como sigue(


Expresado en radianes se obtiene que:

Por ser negativas ambas coordenadas, se ubican en el 3er cuadrante, por tonto la direccin es en sentido Suroeste quedando de la siguiente manera:

Si se desea expresar este valor en azimuth nos quedara expresado de la siguiente forma:

3. Determinacin del Radio de Curvatura (Rc).


Sabiendo que:

Sustituyendo en la ecuacin se obtiene que:

Aplicando doble C resulta:


Transformando pies a mts(

4. Mxima Inclinacin. Debido a que Rc ( Dh

Para determinar x se emplea la siguiente ecuacin:


Para determinar y se emplea la siguiente ecuacin:


(

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