CAP. II PERFORACIÓN DIRECCIONAL

Es el proceso de dirigir un pozo en una trayectoria

predeterminada para interceptar un objetivo localizado a

determinada distancia de la localización superficial del equipo de

perforación.

PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE LOS POZOS DIRECCIONALES

• Desviación:

Desviar es la técnica original que se utiliza actualmente en la perforación direccional, la cual tiene la función de

pasar o eludir un pez

( Sidetrack ).

• Perforación en domos de sal:

Durante la perforación se han encontrado domos de sal que originalmente son trampas naturales de los

hidrocarburos. Estos depósitos tienen la característica de aumentar su dureza en el

subsuelo.

• Locaciones Inaccesibles :

• Perforación Multipozo “Off shore”:

La perforación Multipozo marina es la mas utilizada en la costa y en el desarrollo en campos de perforación marinos, debido a la gran ventaja en su costo.

• Pozos de exploracion multiple de un solo conducto:

Los pozos de exploración múltiple utilizan solamente un agujero principal para perforar nuevos pozos,

esto se lleva a cabo desviandolos de un pozo principal a una determinada profundidad.

Aplicaciones típicas de la perforación controlada

• Pozos múltiples desde una estructura (plataforma)• Pozos de alivio• Controlando pozos verticales• Perforando fallas• Perforando domos salinos• Reentradas• Perforación horizontal• Perforación multilateral

DEFINICIONES Y CONCEPTOS BASICOS

• Profundidad Desarrollada / ( Measured Depth / MD )

• Profundidad Vertical Verdadera / PVV

( True Vertical Depth / TVD )

• Azimuth ( Dirección del Pozo ): El Azimuth de un pozo en un punto determinado es la dirección del pozo sobre el plano horizontal, medido como un ángulo en sentido de las manecillas del reloj, a partir del Norte de referencia.

• Inclinación ( Drift ): Es el ángulo ( en grados ) entre la vertical local. Por consiguiente, 0 grados corresponde a la vertical y 90 grados a la horizontal.

• Norte Verdadero: Es la dirección del polo norte geográfico, el cual yace sobre el eje de la Tierra.

• Norte Cuadrícula o norte de mapa: El norte cuadrícula o norte de mapa corresponde al norte verdadero solo en determinados meridianos.

• Norte Magnético: Es la direccion de la componente horizontal del campo magnético terrestre en un punto seleccionado sobre la superficie de la tierra.

• Lado alto del pozo: Es el lado del pozo directamente opuesto a la fuerza de gravedad. El punto que representa el lado alto es importante para la orientación del “tool face”.

• Herramienta de fondo: Cualquier elemento o dispositivo que se incluya en el aparejo de perforación y se corra dentro del pozo.

• Toolface: El termino se usa en relación a las herramientas desviadoras o a los motores dirigibles.

Física (lugar señalado con una linea de marca que se posiciona hacia una orientacion

determinada).

Conceptual “orientacion de la herramienta”.

• Interferencia Magnética: Cambios en el campo magnético de la tierra en las cercanías de la herramienta de registro.

• Buzamiento magnético: Es el ángulo de intersección, medido desde la horizontal entre las líneas de flujo magnético y el plano horizontal (superficie de la tierra).

• Pata de perro (Dog leg): Curvatura total del pozo entre dos estaciones de registros direccionales.

• Severidad de la pata de perro: Es la magnitud de la pata de perro, referida a un intervalo estandar (°/100 ft, ° /30 m)

• Cierre (Closure): Recta trazada desde el punto de referencia en superficie hacia cualquier coordenada rectangular en un plano horizontal. Generalmente utilizada para definir la profundidad del pozo.

• Pescado : Es cualquier objeto abandonado accidentalmente en el pozo durante las operaciones de perforación o terminación.

• Acelerometro: Los acelerómetros se utilizan para medir el campo gravitacional terrestre local.

Información Requerida para el Diseño de un pozo Direccional

• Profundidad Vertical del Objetivo: Este dato no es posible modificarlo, ya que es la profundidad a la cual se encuentra la estructura productora.

• Localización del Equipo de Superficie: La localización superficial del equipo de perforación depende de la distribución estructural de cada una de las formaciones a perforar.

• Características del Objetivo: La forma, tamaño y la profundidad vertical del objetivo son parámetros básicos que pueden obtenerse de los diferentes estudios realizados en la zona o región analizada.

• Profundidad de Inicio de Desviación ( KOP )

• Inclinación del Pozo: La inclinación de cualquier pozo es el ángulo por lo que el hoyo perforado se desvía de la vertical.

• Inicio del Decremento del Ángulo: El inicio del decremento del ángulo es el punto donde se encuentra el hoyo de perforacion al momento de iniciar con la verticalización total del pozo perforado.

• Termino del Decremento del Ángulo

PROCEDIMIENTO DE PERFORACIÓN DIRECCIONAL.

1. El primer paso es diseñar la trayectoria del pozo para alcanzar el objetivo puesto.

2. El segundo o diseño final debe incluir los efectos de las condiciones geológicas sobre los aparejos de fondo que serán utilizados y otros factores que pudieran influenciar la trayectoria del pozo.

• Características de la estructura geológica.• Espaciamiento entre pozos.

• Profundidad vertical.• Deslizamiento al objetivo.

PERFIL DE POZOS DIRECCIONALES

• Tipo No. 1.- El pozo de configuración tipo “slant” se planea de modo que la desviación inicial se obtenga de una profundidad somera o intermedia dependiendo de la longitud del desplazamiento total al objetivo.

“J” modificado.- Este tipo de perfil tiene una caída natural del ángulo en la parte final del pozo provocado por el buzamiento de la formación, en donde es muy costoso tratar de mantener el ángulo y se prefiere dejarlo caer.

Tipo “J” de corto alcance.- Se da cuando la sección vertical en el fondo total del pozo está entre 2000 y 5000 pies.

Tipo “J” de alcance extendido.- Se da cuando la sección vertical en el fondo del pozo es mayor a 5000 pies.

• Tipo No. 2.- El pozo de configuración en “S” o “S Modificada” se utiliza cuando se requiere atravesar de manera vertical los intervalos productores de un yacimiento, ya que se construye esta configuración en tres intervalos:

• Tipo No. 3.- Los pozos con perfil horizontal en general constan de una sección vertical, una primera sección de construcción, una sección tangente, una segunda sección de construcción y la sección horizontal dentro del yacimiento principal u objetivo.

HERRAMIENTAS Y/O EQUIPOS DE DESVIACION

• Las herramientas desviadoras son el medio para iniciar o corregir la deflexión de la trayectoria del pozo.

• Desviador de pared: Son utilizadas en pozos multilaterales y pueden ser de tipo recuperable o permanente.

• Desviador de pared recuperable: Están diseñados para ángulos de desviación entre 1 y 5 grados.

• Desviador de pared permanente: Son utilizados en pozos con accidentes mecánicos (obstrucciones por colapso de T.R.)

• Barrena de choro: Se utilizaban para desviar en formaciones suaves, con resultados erráticos y generando patas de perro severas.

• Codos desviadores (Bent Housing –Bent Sub): Proporcionan un ángulo a la sarta para poder perforar, generalmente a bajos ritmos de incremento, solo pueden ser utilizados sin rotar.

• Motor de Fondo: Los motores de fondo constituyen las herramientas desviadoras mas utilizadas. Son operados hidráulicamente por medio del lodo de perforacion bombeado desde la superficie a través de la tubería de perforacion. Pueden utilizarse para perforar tanto pozos direccionales como verticales.

• Diseño de la sección de poder; la sección de poder convierte energía hidráulica de alta presión de fluido a energía mecánica expresada como torque.

Ventajas de los Motores de Fondo:

1.- Proporciona un mejor control de la desviación.

2.- Posibilidad de desviar en cualquier punto de la trayectoria de un pozo.

3.- Pueden proporcionar mayor velocidad de rotación en la barrena.

4.- Se pueden obtener mejores ritmos de penetración .

La vida útil del motor de fondo depende en gran medida de las siguientes condiciones:

1.- Tipo de fluido

2.- Altas temperaturas

3.- Peso sobre la barrena

4.- Tipo de formación

• Cabe aclarar que el motor de fondo no es el encargado de realizar la desviación por si solo, requiere del empleo de un codo desviador.