Asignacion de Perforacion Avanzada 1

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Repblica Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Defensa Universidad Nacional Experimental Politcnica De la Fuerza Armada Bolivariana Ncleo-Anzotegui Ctedra: Perforacin Avanzada

Profesor: Ing. Vladinier Hidriogo

Bachilleres: Ronny Lpez Alexis Rivas C.I: 15.716.813 C.I:

Elennys Gonzalez C.I: 18.453.936 Nixa Carrillo Liseth Abad Seccin: 6cd San Tom, 18 de octubre de 2011. BHA (BOTTON HOLE ASSEMBLY) C.I: 18.378.724 C.I: 23.512.156

Es parte inferior de la sarta de perforacin, que consiste (de abajo hacia arriba en un pozo vertical) en el bit, sub bits, un motor de lodo (mud motor) (en algunos casos), estabilizadores (stabilizers), drill collar, heavy-weight drillpipe, jarring devices ("jars") y crossovers de diferentes conexiones. El conjunto de fondo debe proporcionar la fuerza para que la broca pueda romper la roca (peso sobre la broca), sobrevivir a un ambiente hostil mecnicos y proporcionar al perforador el control direccional del pozo. A menudo, el conjunto incluye un motor de lodo de perforacin direccional y equipos de medicin (MWD, LWD), herramientas de registro durante la perforacin y otros equipos especializados.

TIPOS DE BHA: BHA Liso El tipo ms simple de BHA (barrena, drill collars y TP) se muestra en la siguiente figura:

With zero weight on bit, a negative side force (pendulum force) only applies. La fuerza pendular mxima aplicada en la barrena esta dada por: H = (Wc. L. BC .SIN a) / 2 Donde: L = Longitud de la Tangente BC = Factor flotacin Wc = Peso de los drill collars en el aire (lbs/ft) a = Inclinacin Entre mas es la inclinacin del pozo, mayor ser la fuerza pendular. Si aplicamos una carga axial (PSB), se introduce una fuerza positiva (deflexin). El punto tangencial se mueve mas cerca a la barrena., por lo que la fuerza se reduce. En algn punto se logra una condicin de fuerza lateral neta cero. Si utilizamos drill collars ms rgidos, resulta en una fuerza pendular mayor. Se debe usar un PSB mayor para lograr una condicin balanceada. Puede no ser posible. La incertidumbre (falta de control) cuando se usa un BHA liso conduce a resultados impredecibles. Por lo que este tipo de BHA no se usa en pozos desviados.

BHA CON UN SOLO ESTABILIZADOR Un modo fcil de controlar el punto tangencial es el de insertar un estabilizador en el BHA (Figure 10-5). Si el estabilizador se sita lo suficientemente lejos de la barrena, no tiene efecto en el comportamiento del BHA. De cualquier manera, si el estabilizador se mueve ms cerca de la barrena, el punto tangencial cambia. Los drill collars entre la barrena y el estabilizador se doblan cuando se aplica un cierto peso. Se alcanza un punto cuando ocurre una fuerza lateral negativa mxima (fuerza pendular). Al mover el estabilizador ms cerca de la barrena se reduce la fuerza pendular. Gradualmente, se alcanza un punto cuando la fuerza lateral se presenta. Moviendo el estabilizador mas hacia abajo da una fuerza lateral positiva. El drill collar directamente arriba del estabilizador se dobla cuando se aplica PSB. El estabilizador forza a la barrena hacia el lado alto del pozo. A esto se la llama efecto de Fulcro. Incrementos en el peso (hasta un cierto punto) conducir a un incremento en el ritmo de construccin de ngulo.

Entre ms flexible sea el drill collar justo arriba del porta barrena estabilizador, mayor ser el ritmo de incremento de ngulo. Entre ms pequeo sea el dimetro exterior del drill collar arriba del porta barrena estabilizador, el punto de contacto se acercara a la barrena. As, se lograra una fuerza lateral positiva ms grande. Normalmente no se

utilizan sartas para incrementar ngulo de un solo estabilizador. No se deber correr bajo ninguna circunstancia una sarta con un solo estabilizador si despus se correr una sarta con varios estabilizadores. Cuando se usan dos o ms estabilizadores en la sarta resulta en un comportamiento de BHA ms predecible y mejores condiciones de agujero. BHA CON DOS ESTABILIZADORES EL BHA mas simple con varios estabilizadores tiene una porta barrena estabilizador (de 3-6 ft desde la barrena hasta la orilla lder de la aleta del estabilizador) y un segundo estabilizador a una distancia arriba de este. (Figure 10-6).

Para un PSB dado, la distancia desde la barrena hasta el primer estabilizador, (L1) y entre los estabilizadores (L2) determina el punto tangencial. Si se presenta una tangente entre la barrena y el estabilizador de la parte inferior, resulta una fuerza lateral negativa (Figure 10-7).

BHA PARA CONSTRUIR NGULO En la Figura 10-16 muestra ejemplos de BHAs usadas comnmente para construir inclinacin. Los ritmos de inclinacin del orden de 5/30 m. y mas altos son posibles con el BHA No. 9, dependiendo de la geologa, la inclinacin, el dimetro del agujero, el dimetro de los drill collars y los parmetros de perforacin.

El BHA No. 3 es usada para una construccin de ligera a media, dependiendo de cuanto fuera de calibre esta el estabilizador de en medio y que tanta respuesta da el BHA al PSB. Para cualquier sarta construir ngulo, el porta barrena estabilizador necesita estar cerca del pleno calibre. Entre ms pequeo es el agujero, mas critico se vuelve. El ritmo de incremento de ngulo (ritmos de incremento de ngulo en /30 m.) es muy importante. El ms grande con seguridad es de 5/30 m. Si el ritmo de curvatura del pozo

es grande y ocurre a una profundidad somera, se pueden formar ojos de llave a medida que se perfora el pozo. Si la curva se reviste (Con TR) el casing se puede desgastar a travs de ella a medida que se perfora la parte baja del pozo. Este desgaste es causado por la tubera rotando en tensin al pasar el rea de curvatura alta. Muchos clientes dictaran una severidad mxima de 3/30 m. (o aun menos). Es importante estar alerta del lmite mximo aceptable por el cliente para el ritmo de incremento de ngulo. La rigidez efectiva del drill collar aumenta a medida que aumentan las RPM. Esto conduce a una disminucin del ritmo de incremento de ngulo. A medida que aumenta la inclinacin del pozo, se vuelve ms fcil de construir ngulo. Por lo que, cuando se dispone de un MWD, es aconsejable registrar cada parada durante la seccin de incremento. Esto permite al DD evitar dog legs innecesarias y no deseables. Se podra necesitar reducir el PSB y/o empezar a repasar cuando inicie la aceleracin en el ritmo de incremento de ngulo. Es prctica comn usar un mnimo nmero de drill collars en el BHA. Dos paradas de drill collars son comunes. El peso sobre barrena remanente se obtiene de la heavy weight. Se debe hacer un clculo de peso cuando se disee el BHA (Tomando en cuenta la inclinacin del agujero, el factor de flotacin, la posicin del martillo y un factor de seguridad).Bajo ninguna circunstancia se debe trabajar la TP en compresin si el pozo es uno direccional normal. BHA PARA MANTENER LA INCLINACIN. Para mantener la inclinacin del pozo dentro de una pequea ventana (una situacin de sarta empacada) se requiere una condicin de fuerza lateral neta cero en la barrena. Este tipo de BHA debe ser rgida. La rigidez del BHA tambin ayuda a controlar que la barrena camine. En la prctica, pequeos cambios en la inclinacin del pozo frecuentemente ocurren con una buena opcin de BHA empacada. De cualquier manera, el objetivo es obtener una corrida completa sin necesidad de sacar a superficie para un cambio de BHA. La experiencia en una localizacin deber darle al DD la informacin para afinar el BHA. La sig. Figura 10-17 da algunos ejemplos de BHAs empacadas.

Una sarta tpica para agujero de 12 a una inclinacin de 30 se muestra en la figura 1018.Si se requiere un leve aumento de la inclinacin, el segundo estabilizador necesita reducirse en dimetro, normalmente a 12.

El DD debe estar preparado teniendo disponibles varios estabilizadores fuera de calibre, desde: 11 hasta 12 1/8 en incrementos de 1/8 El BHA No.1 en la figura 10-17 puede tener ya sea una tendencia a incrementar o decrementar inclinacin. Este BHA usando drill collars de 8 en un agujero de 17 en una formacin suave puede a duras penas mantener inclinacin. De cualquier manera, usando el mismo BHA y drill collars en un agujero de 12 puede conducir a un ritmo de incremento de importante (de 0.5-1/30 m.) La respuesta de este tipo de BHA es determinado por los siguientes factores: 1. Tamao del agujero. 2. Distancia entre el porta barrena y los estabilizadores inferiores. 3. La rigidez de los drill collars directamente arriba del porta barrena. 4. Dimetro de los estabilizadores.

5. Efectos de la formacin. 6. Parmetros de perforacin. Para resumir, la reduccin en el dimetro del segundo estabilizador da el mismo resultado que dejar el estabilizador solo pero incrementando la distancia entre ellos y la porta barrena por una cierta cantidad. De cualquier manera, para propsitos direccionales, el acercamiento anterior es mejor. Las sartas empacadas se toman en cuenta para el ms grande porcentaje de agujeros perforados en pozos desviados. BHA PARA DISMINUIR INCLINACIN En figura 10-19, esta una seleccin de sarta para tirar ngulo.

El BHA No. 5 (pndulo de 60 ft) es la mas comn donde se requiere un ritmo alto de decremento (1.5-4/100') por ejemplo, en pozos tipo "S". De cualquier manera, los pozos tipo S" se planean normalmente para tener un ritmo de decremento de 1- 2/30m. Esto es para evitar ojos de llave y desgaste excesivo en