2S S O
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Características de las Aplicaciones Convencionales
Las Aplicaciones Convencionales de Coiled Tubing, general-mente aprovechan las ventajas de transporte de fluídos de la tubería flexible Circulación contínua
–No hay interrupciones para conectar tramos de tubería Circulación y movimiento de la tubería
–Movimiento ilimitado mientras se mantenga la circulación Control preciso de la profundidad
–Localización exacta de fluídos
3S S O
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Actividades de Intervención en Pozos en 1995
Cementación
Bombeo
Arranque
Matriciales
Control Sólidos
Herramientas
CTL
CTD
Otros
4S S O
APC -
Aplicaciones Convencionales de TF
Las aplicaciones de TF consideradas convencionales son: Limpieza de Rellenos Tratamientos de Estimulación Matricial Cementación Forzada Arranque de Pozos (levantamiento con nitrógeno) Tratamientos básicos para asfaltenos y parafinas
5S S O
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Limpieza de Rellenos
Las operaciones de Limpieza de Rellenos están dirigidas a: Restaurar la capacidad de producción del pozo Permitir el paso de herramientas corridas con guaya eléctrica Asegurar la operación apropiada de dispositivos de control
de flujo
–P. Ej. Camisas de circulación o válvulas Mantener un sumidero debajo del intervalo cañoneado
–P. Ej. Permitir el pasaje de herramientas o un área de contingencia para ubicación de las mismas
Remoción de materiales que puedan interferir con servicios posteriores u operaciones de completación.
6S S O
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Materiales de relleno de los Pozos
Los materiales de relleno de Pozos incluyen: Finos o arenas de formación Asfaltenos o parafinas Residuos producidos y residuos de fracturación Fallas de empaques de grava Desechos de workover
Los materiales de relleno pueden estar en las siguientes condiciones: Lechadas o partículas finas Partículas sin consolidar Partículas consolidadas
7S S O
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Limpieza de Rellenos - Datos de Diseño
En el diseño de trabajos, los datos los datos se clasifican en: Parámetros del Yacimiento Geometría del Pozo y su Completación Características de Rellenos Restricciones Logísticas
DURANTE EL DISEÑO DE TRABAJOS, LA OBTENCIÓN DE DATOS PRECISOS ES CRUCIAL PARA LA SELECCIÓN DE
TÉCNICAS ÓPTIMAS, FLUIDOS DE TRATAMIENTO Y PARA EL ÉXITO DE LA FINAL DE LA OPERACIÓN
8S S O
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Caracterización de Rellenos
El establecer las características de los materiales de relleno, pueden llegar a ser las informaciones más difíciles de obtener: Tamaño de partícula Densidad del material Solubilidad Consolidación Volumen estimado de rellenos Presencia de materiales viscosos
9S S O
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Transporte de Partículas
La facilidad de transporte de una partícula está relacionada con: Tamaño
–Mejor mientras más pequeña
Densidad
–Mejor mientras más baja Características del Fluído
–Pueden ser muy complejas Velocidad del Fluído
– ¡Nunca parar el flujo!
Resistencia al Flujo
Flotación
Peso
PARTÍCULA
10S S O
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Selección de Fluídos
Las características a considerar para la selección de fluidos incluyen: Condiciones en el fondo del Pozo
–Presión y Temperatura de fondo del Pozo (BHP y BHT) Capacidad de transporte de partículas Las pérdidas de presión
–A la rata de bombeo requerida Restricciones logísticas y de disposición de desechos Compatibilidad
–Con los fluidos del Pozo y del Yacimiento Costos
11S S O
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Pozos Direccionales
COMPORTAMIENTO DE LAS PARTÍCULAS EN POZOS DIRECCIONALES
Material de relleno del Pozo
Al sedimentarse los rellenos, se forman
dunas
12S S O
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Tipos de Fluídos
Los fluídos usados comúnmente para circular los rellenos de Pozos son: Agua/Salmuera Petróleo/Gas-Oil Geles Tapones de líquidos y nitrógeno Espumas Nitrógeno en estado gaseoso
13S S O
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Fluídos de Limpieza de Rellenos - 1
Agua/Salmuera Generalmente de bajo costo Es posible el manejo fácil y la recirculación Buenas características de chorro, no hay suspención
estática Posibilidad de problemas de compatibilidad
Petróleo/Gas-Oil Densidad menor Menos problemas de compatibilidad (verificar) Dificultades al manejar, no es posible recircular Disposición de desechos a las instalaciones de producción
14S S O
APC -
Fluídos de Limpieza de Rellenos - 2
Geles Fluídos basados en agua o hidrocarburos Características mejoradas de transporte de partículas y
suspensión Sensible a las condiciones de fluídos y temperatura del pozo Caídas de presión por fricción aumentadas - ratas de
bombeo menores
Tapones de líquidos y nitrógeno Adecuados a presiones de fondo del pozo (BHP) bajas Ayuda en casos de altas caídas de presión por fricción Programas complejos para bombeo y movimiento
15S S O
APC -
Fluídos de Limpieza de Rellenos - 3
Espumas Mejor capacidad de transporte y suspensión de partículas Basados en agua o hidrocarburos Baja capacidad de chorro Adecuadas a presiones de fondo del pozo (BHP) bajas Programas complejos de bombeo
Nitrógeno Gaseoso Aplicaciones limitadas a presiones de fondo de pozo (BHP)
muy bajas Se requieren velocidad extremadamente altas para el
transporte de partículas
16S S O
APC -
Calidad de las Espumas
25 50 75 100
52% 85% 96%
Calidad de Espuma (%)
Vis
cosi
dad
de
Esp
um
a
Viscosidad del Líquido
Líquido Nitrificado Espuma Húmeda Espuma Seca Neblina
Rango de estabilidad de
espuma. Adecuado para operaciones de rellenos (Calidad 80
a 92%)
Calidad de Espuma vs Viscosidad
Viscosidad del Gas
17S S O
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Disposición de Equipos para Espuma
Reetorno debajo del BOP
Tubería de Producción
BOP
Equipo de
Nitrógeno
Fluido Base
Proceso y Recirculaci
ónDesechos
Boquilla de CT Manifol
d de Choke
18S S O
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Herramientas de Fondo
Posibles herramientas especializadas para operaciones de Limpieza de Rellenos: Boquillas de Chorro
–Ajustadas a la rata de flujo y dimensiones del tubular Motor de Fondo
–Para rellenos consolidados o incrustaciones Taladro de impacto
–Como alternativa al Motor de Fondo Remoción de Residuos
–Herramientas de pesca y cestas de desechos
19S S O
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Movimiento de Tubería de TF
El movimiento de la tubería de TF debe ser coordinado con el bombeo de fluídos Seguimiento al relleno
– Identificar el nivel de relleno para establecer su volumen Penetración del Relleno
–Controlar para evitar sobrecarga en el anular
–Penetrar solamente cuando sale fluído de la boquilla (no gas)
Tipo de Fluido Peso Relleno/galón de fluido ( lbm)Agua 1Geles 3
Espuma 5
20S S O
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Requerimientos de Equipos
Los requerimientos típicos de equipos incluyen: Equipo de Coiled Tubing
–Diámetro y largo de tubería apropiados Equipo de control de presión
–Configurado para sólidos en fluídos de circulación Herramientas y equipos de fondo
–Adecuadas a las características de los rellenos Equipos auxiliares
–Equipos para mezcla, manejo y bombeo
21S S O
APC -
Ejecución del Tratamiento
Los puntos relacionados con Limpieza de Rellenos se clasifican: Preparación del Pozo
–Confirmar tipo/status; p. Ej. Muestras de rellenos
– Preparación de la Completación; p. Ej. Válvulas de gas-lift
–Carga de fluídos para matar el pozo Tratamiento y Operación de Herramientas
–Seguimiento de densidad y volumen de fluídos bombeados
–Pases múltiples en intervalos clave
22S S O
APC -
Evaluación de la Limpieza de Rellenos
Los puntos de evaluación incluyen: Objetivos de la Operación
–Aumento del Flujo
–Acceso al Pozo
–Operación del Equipo de Completación (camisa de circulación)
Rellenos/Sólidos recuperados
–Volumen (predicción vs actual)
–Disposición de Desechos
23S S O
APC -
Estimulación Matricial
Es el proceso de restaurar la permeabilidad natural en la formación inmediata al Pozo, mediante la inyección
de fluídos de tratamiento, a una presión menor a la presión de fractura de la formación.
24S S O
APC -
Ventajas del CT en Estimulación Matricial
Las ventajas que vienen de las características específicas del equipo de CT y las técnicas asociadas incluyen: Tratamientos con Pozos vivos Las operaciones se realizan como parte de un tratamiento
integral
–P. Ej.: Limpieza de Rellenos antes de la estimulación protección de los tubulares de la completación Posicionamiento preciso de los fluidos Tratamientos selectivos u opciones divergencia
–P. Ej.: Tratamientos ampliados en intervalos largos
25S S O
APC -
Diseño de Tratamientos Matriciales
Las principales consideraciones de Diseño del tratamiento son: Confirmar que el Pozo pretendido está “dañado” Identifique la ubicación, composición y origen del daño Obtenga los datos de diseño del trabajo Seleccione el fluído de tratamiento adecuado Determine los parámetros de tratamiento óptimos
(flujo/presión) Determine el volumen de tratamiento Seleccione las divergencias apropiadas o el tratamiento
selectivo aplicable Prepare el programa completo de bombeo y tratamiento Estudie la viabilidad económica del tratamiento
26S S O
APC -
Selección de Pozos candidatos
La selección de los Pozos adecuados requiere la investigación de: Perforación
–P. Ej.: Pérdidas de Lodo Completación
–P. Ej.: Geometría de la Completación Yacimiento
–P. Ej.: Contactos, temperaturas, presiones, porosidad, permeabilidad
Producción
–P. Ej.: Resultados de pruebas de producción Workover
–Detalles de intervenciones y tratamientos previos
27S S O
APC -
Análisis de Laboratorio
Dependiendo de las condiciones del Pozo y/o el Yacimiento, los análisis a continuación proveen información crucial para el diseño: Pruebas de solubilidad de ácido Análisis de agua de formación Pruebas de emulsificación y Lechadas Pruebas de contenido de hierro Permeabilidad y porosidad Prueba de respuesta de flujo (ARC) SEM/Edax Estudio Petrográfico Contenido de Asfaltenos y/o Parafinas
28S S O
APC -
Daños en la Formación
UBICACIÓN DEL DAÑOTIPO DE DAÑO TUBING EMPAQUE DE
GRAVAPERFORACIONES FORMACIÓN
DepósitosInorgánicos
X X X X
DepósitosOrgánicos
X X X X
Silicatos - X X X
Emulsiones - X X X
Bloques de Agua - - - X
Cambios deMojabilidad
- - - X
Bacterias X X X X
29S S O
APC -
Completación y Características del Pozo
La Completación y los factores de diseño del Pozo incluyen: La posibilidad de bajar y recuperar de manera segura la
tubería de CT en un Pozo
–Desviaciones
–Patas de Perro Restricciones de tamaño
–Diámetro externo de tubería y herramientas
–Rata de flujo disponible Presencia de Rellenos o material pernicioso
–Rellenos que impidan el acceso
–Depósitos en el Pozo que produzcan productos de reacción no deseados
30S S O
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Fluídos de Tratamiento
Los factores clave para la selección de Fluidos de Tratamiento son: Características físicas del daño a corregir Productos de reacción Inhibición de la corrosión Compatibilidades de los fluídos Reducción de la fricción de flujo del fluído Compatibilidad con el agente divergente Limpieza y reflujo Pre-circulación y sobre-circulación
31S S O
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Aditivos de Fluídos
Los aditivos de Fluídos de Tratamiento pueden incluir: Inhibidores de Corrosión Alcohol Antiespumantes Estabilizadores de arcillas Agentes Divergentes Limpiadores de formación Estabilizadores de hierro Solventes mutuales Dispersantes orgánicos Surfactantes
32S S O
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Inhibidores de Corrosión
La inhibición de la corrosión en los tratamientos que usen fluídos corrosivos es esencial. Los factores que influyen en la selección son: Tipo y concentración del ácido Temperatura máxima Duración del contacto ácido Tipo de material (tubular/completación) que requiera
protección
Presencia de H2S
33S S O
APC -
Reducción de la fricción del fluído
Los tratamientos de estimulación hechos a través de tuberías de TF, se pueden beneficiar de la reducción de fricción de los fluídos: Mejorando la rata de flujo de inyección, se incrementa la
eficiencia del tratamiento. Reduciendo la presión de circulación, se reduce la fatiga
inducida en los ciclos doblado de la tubería Reduciendo el tiempo de exposición a los fluídos corrosivos
34S S O
APC -
Divergencia
El asegurar la distribución uniforme del fluído a través del intervalo de tratamiento, incluye: Tratamientos uniformes a través de permeabilidades
variables Ausencia de daños a al formación Limpieza rápida y completa Compatible con fluídos y técnicas de tratamiento
Las técnicas generales incluyen: Divergencia mecánica Divergencia química Divergencia por espuma
35S S O
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Divergencia Mecánica
Los tratamientos matriciales con TF se diseñan con los siguientes métodos de Divergencia Mecánica: Taponamiento
–Determina el límite inferior de tratamiento Empaque
–Determina el límite superior de tratamiento Intervalo
–Zona de tratamiento selectivo
36S S O
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Divergencia Química
Agentes químicos de divergencia: Ácido Benzoico en hojuelas Sales solubles en agua o hidrocarburos Resinas solubles en hidrocarburos Emulsificantes
Características de las técnicas de divergencia química: Tienden a depender de altas ratas de bombeo Pueden ser problemáticas para limpiar Las partículas pueden interferir con las herramientas de CT Los fluídos de divergencia de alta viscosidad, no son
compatibles con la TF
37S S O
APC -
Divergencia por Espuma
La divergencia por espuma ofrece muchas ventajas en aplicaciones con TF Técnica efectiva de divergencia Limpieza rápida y efectiva Tratamiento diseñado para adecuarse a condiciones
existentes Flexibilidad para optimizar el tratamiento
38S S O
APC -
Principios de SuperFOAM
El proceso SuperFOAM comprende cinco pasos: Limpieza de los tubulares del pozo
– limpieza de hidrocarburos que puedan destruir la espuma Saturar la zona cercana al yacimiento con agente espumante
–para asegurar la generación de una espuma estable Inyección de espuma
–debe tener una calidad de 56% a 75% Cierre del pozo (se recomienda)
–para optimizar la divergencia Inyectar fluído de tratamiento (debe contener surfactante)
–El sufactante ayuda a mantener la calidad de la espuma
39S S O
APC -
Precauciones durante la Operación
Las precauciones a observar están relacionadas con: Personal y Ambiente
–Equipos de Protección Personal, mezclado, protección de derrames
Seguridad en el Pozo
–Puede liberarse H2S después del tratamiento Equipos
–Limpieza al comenzar, enjuague al terminar Post-tratamiento
–Manejo y disposición de fluídos de retorno
40S S O
APC -
Requerimientos de Equipos
Equipo de Coiled Tubing Equipo de control de presión Equipo de bombeo Equipo de medición y registro Equipo de fondo de Pozo
41S S O
APC -
Cementación Forzada
Proceso de forzar cemento líquido, en perforaciones agujeros y fugas en el casing y/o el liner para obtener un
sello hidráulico
42S S O
APC -
Aplicaciones de Cementación Forzada
Los tratamientos de cementación forzada están comúnmente diseñados para eliminar: Caminos preferenciales de Agua o Gas Entrada de agua o gas de inyección Conificación de gas o agua Aislamiento de perforaciones no deseadas Zonas de Pérdidas o mejorar el perfil de inyección
43S S O
APC -
Ventajas de la Cementación Forzada
Las operaciones de cementación forzada hechas con TF, tienen muchas ventajas y/o beneficios asociados: Intervención a través del Tubing Operaciones integradas
–P. Ej.: Limpieza de Rellenos, arranque del Pozo Posicionamiento preciso del cemento
–Punto de inyección “móvil” Contaminación reducida en tratamientos de pequeño
volumen Ahorros en tiempo, producto y costos
44S S O
APC -
Pruebas de Laboratorio
La culminación exitosa de una Cementación Forzada depende de obtener características específicas del cemento/lechada. Se requieren series completas de pruebas para establecer: Tiempo de Fraguado
–Se recomienda tiempo de trabajo mas 40 a 50% Pérdidas de fluído
–Optimizado a la formación revoque por filtrado Reología
–Optimizada para la facilidad de bombeo y temprana resistencia del gel
45S S O
APC -
Tiempo de Fraguado
Las consideraciones a tomar en cuenta, para los Tiempos de Fraguado en aplicaciones de TF son: Condiciones API no estándar
–Gradiente de temperatura
–Superficie grande, use BHST no BHCT
–Agregue mayor energía de mezclado Tiempo de Tratamiento
–Posicionamiento rápido
–Mayor tiempo a BHT Endurecimiento rápido del Gel
–Tratamiento ejecutado con tubería de TF (y Herramientas) dentro de la lechada
46S S O
APC -
Pérdidas de Fluidos
Efectos de Pérdidas de Filtrado
Perforación Cementada con
Nódulo adecuado
Pérdidas grandes resultantes de
taponamiento del Pozo
Pérdidas bajas debidas a Nódulo
insuficiente
47S S O
APC -
Reología
La mayoría de los Lodos y/o lechadas se comportan como Plástico-Bingham Viscosidad plástica
–En función de los sólidos contenidos en el Lodo/lechada Punto de Fluencia
–Revela la distribución de sólidos en el Lodo/lechada
Requerimientos Clave: No asentamiento de sólidos Mínimo endurecimiento rápido del gel Lechadas buenas y estables producen características
repetitivas
48S S O
APC -
Diseño del Trabajo
Los parámetros críticos de diseño incluyen: Volumen de Lechada Ubicación de la Lechada Correlación de profundidad Protección contra la contaminación Estabilidad de la columna de cemento Herramienta (selección de la boquilla)
49S S O
APC -
Volumen de Lechada
Las consideraciones del Volumen de Lechada incluyen: Largo del intervalo y capacidad del casing y/o liner Presencia de vacíos detrás de las perforaciones Fuerza en la tubería de CT
–P. Ej. Tensión adicional causada por el peso de la tubería Configuración de los equipos de mezclado y líneas de
superficie Capacidad y solicitudes de uso de tapones de cemento,
cochinos y dardos
50S S O
APC -
Posicionamiento de la Lechada
Las consideraciones para el posicionamiento de la Lechada incluyen: Control de profundidad (incluyendo la correlación) Protección de contaminación durante el posicionamiento Estabilidad de la columna de cemento Aislamiento de las áreas adyacentes (no son objeto de
tratamiento o son susceptibles) Movimiento de la tubería de TF (Control y Coordinación)
51S S O
APC -
Protección contra la Contaminación
Los puntos a considerar incluyen: La protección es crítica con pequeños volúmenes de
Lechada La contaminación da resultados no previsibles
–Tiempo de Fraguado
–Pérdidas de Fluídos
–Reología Limpieza de los equipos de mezcla Montaje de equipos optimizado (Equipos de mezcla
especializados) Separación mecánica
52S S O
APC -
Toma muestra en la conexión al Carrete
Toma muestra Típico
A Carrete
De Bomba
Toma Muestra
Desechos
53S S O
APC -
Estabilidad de la Columna de Cemento
Efecto de un plataforma estable
Tapón de Arena
Grumos de Lechada y
Contaminantes
La Lechada se asienta en la
base
54S S O
APC -
Selección de la Herramienta
Boquilla para Cemento - Ejemplo
Agujeros de circulación pequeños. Para posicionamiento eficiente
Agujeros de circulación grandes. Para circulación inversa eficiente
55S S O
APC -
Cementación Forzada - Arreglo Típico
Configuración típica de Equipos de Cementación
Manifold de Choke
Manifold de Cementació
n
Cemento
Agua
Fluido de Desplazamient
o
Toma muestra
Toma muestr
a
56S S O
APC -
Ejecución del Tratamiento
La ejecución de las operaciones de cementación se hacen en 4 pasos básicos: Preparación del Pozo Preparación de Lechada y bombeo Inyección del Cemento Remoción del exceso de cemento
57S S O
APC -
Preparación del Pozo - Bombeo de Lechada
Agua Salada filtrada o similar
Choke -Abierto
Pozo Limpio y Empacado
Lechada bombeada a máxima rata
Choke - Abierto
Boquilla, a 50 ft debajo de la interfase
Fluido de Empaque
Espaciador
Lechada
Preparación del Pozo
Bombeo del Cemento
58S S O
APC -
Inyección de LechadaInyección a baja
rata o intermitente
Choke controlado
Boquilla 50 ft arriba de la
interfase
Fluido de Empaque
Espaciador
Lechada
Posicionamiento de Lechada tixotrópica Alternativa
Inicio de la Inyección
Lechada bombeada a rata
máxima
Choke cerrado, si el
Pozo está empacado
Boquilla arriba de Zona de Pérdidas
Fluido de Empaque
Lechada
Fluido de Empaque
59S S O
APC -
Remoción del Exceso de LechadaContaminante
bombeado a rata máxima
Choke controlado
Boquilla penetra para mezcla 50/50
Lechada contaminada
Lechada
Completando la Inyección
Contaminando el exceso de Cemento
Fluido de Empaque bombeado a rata
máxima
Choke controlado para mantener la presión de Inyección
Boquilla movida continuamenteFluido de
empaque
Lechada
Fluido de empaque
60S S O
APC -
Remoción del Exceso de Lechada
Lechada bombeado a rata máxima
Choke controlado
Boquilla alternada en
el área de tratamiento
Fluido de empaque
Contra-presión
mantenidaCirculación inversa
de Lechada contaminada
Inicio de la Inyección
Fluido de empaque
bombeado al máximo
flujo/presión (1.500 Psi)
Retornos abiertos
Fluido de empaque
Lechada contaminada
Boquilla penetra para mezcla 50/50
61S S O
APC -
Evaluación de la Inyección
El método de evaluación depende de las condiciones específicas, las opciones incluyen: Prueba de presión del Pozo Prueba de inyección Características de Producción
–Ratas de Producción de Gas y Agua (GOR, WOR)
Verificaciones adicionales de: Accesos en el Pozo
–Acceso a la zona de inyección
–Acceso al agujero de rata (rat hole)