2NDICE

OBJETIVOS

1. MDULO 1. Introduccin al curso 1.1. Por qu un curso de Introduccin a la Perforacin? 1.2. Mtodos de exploracin 1.2.1. Ssmica de reflexin 1.2.2. Aeromagnetometra y gravimetra 1.2.3. Petrofsica

2. MDULO 2. Geologa del Petrleo 2.1. Diferentes tipos de rocas 2.2. Origen y formacin del Petrleo 2.3. Teoras 2.3.1. Teora Orgnica 2.3.2. Teora Inorgnica 2.4. Proceso de formacin 2.5. Qu es el Petrleo? 2.6. Trampas 2.6.1. Partes de una Trampa

3. MDULO 3. Introduccin a la Perforacin 3.1. reas involucradas 3.2. Seleccin del rea para perforar 3.3. Componentes del taladro de perforacin rotatoria 3.3.1. Planta de fuerza motriz 3.3.2. Sistema de izaje 3.3.3. Sistema rotatorio 3.3.4. Sarta de perforacin 3.3.5. Sistema de circulacin de fluidos de perforacin

4. MDULO 4. Sistema para el control del pozo y prevencin de reventones 4.1. Funciones 4.2. Conjunto de BOPs 4.3. Lnea del Estrangulador

35. MDULO 5. Seleccin de Equipos de Perforacin 5.1. Objetivos 5.2. Consideraciones para la seleccin 5.3. Procedimiento correcto para seleccionar un Equipo de Perforacin 5.3.1. Equipo de Perforacin en Tierra 5.3.2. Equipo Mvil de Perforacin en Tierra 5.4. Herramientas de perforacin 5.4.1. Mstiles de perforacin 5.4.1.1. Tres tramos 5.4.1.2. Dos tramos 5.4.1.3. Sper Single 5.4.2. Corona 5.4.3. Cuadro de maniobras 5.4.4. Medidor de peso 5.4.5. Anclaje del cable de perforacin 5.4.6. Cable de perforacin 5.4.7. Aparejo 5.4.8. Cabeza de circulacin 5.4.9. Melas 5.4.10. Elevadores 5.4.11. Mesa Rotary 5.4.12. Cuas 5.4.13. Diagrama de pozo 5.4.14. Collarin 5.4.15. Diagrama de boca de pozo 5.4.16. Llaves de poder (llaves Wilson) 5.4.17. Diagrama de boca de pozo 5.4.18. Vstago 5.4.19. Tuberas de perforacin 5.4.20. Trpanos 5.4.21. Piletas de lodo 5.4.22. Bombas de perforacin 5.4.23. Zarandas 5.5. Tipos de pozo Clasificacin de la perforacin 5.5.1. Perforacin exploratoria 5.5.1.1. Convencionales 5.5.1.2. Slim holes 5.5.2. Perforacin de desarrollo 5.5.2.1. Verticales 5.5.2.2. Direccionales 5.5.2.3. Horizontales

46. MDULO 6. Propuesta de pozo. 6.1. Criterios claves para el diseo 6.2. Razones para controlar los costos del pozo 6.3. Elementos del costo estimado

7. MDULO 7. Fluidos de perforacin 7.1. Funciones de los fluidos de perforacin 7.2. Propiedades de los fluidos de perforacin 7.2.1. Densidad 7.2.2. Viscosidad 7.2.3. Filtracin 7.2.3.1. Filtracin dinmica 7.2.3.2. Filtracin esttica 7.3. Tipos de fluidos de perforacin 7.3.1. Lodos no inhibidos 7.3.2. Lodos inhibidos 7.3.3. Lodos de polmro 7.3.4. Lodo Base de Aceite OBM 7.4. Fluidos de revestimiento 7.4.1. Propiedades del revestimiento

8. MDULO 8. Problemas durante la perforacin 8.1. Causas

9. MDULO 9. Presiones de formacin 9.1. Presin de poros 9.2. Mtodos de prediccin

10. MDULO 10. Descontroles de pozos 10.1. Causas 10.2. Mtodos de control de pozos 10.3. Tipos de surgencia 10.3.1. Surgencia de gas 10.3.2. Surgencia de petrleo 10.3.3. Surgencia de agua 10.4. Reconocimiento de tipo de surgencia

11. MDULO 11. Frmulas de Well Controll 11.1. Capacidades de pozo 11.2. Frmulas de presin hidrosttica y gradientes

5OBJETIVOS

Alcanzarnocionesbsicassobrelaindustriapetrolera. Poderdeterminarlostiposderocasmsimportantes(conocimientosbsicos). Determinarcmoseformanlosdistintostiposdetrampasdehidrocarburosycomoseclasifican. Entenderelfuncionamientodeunyacimiento. Comprendercomoserealizanlasbsquedasdehidrocarburos,yculessonlasherramientas. Introduciralalumnoalaperforacin. Conocerycomprenderlasdistintaspartesdeunequipodeperforacin. Entendercmosellevaacabounpozo. Comprenderlasposiblescomplicacionesdeunpozo. Entenderyanalizarqueesundescontroldepozo(surgencia). Comprenderlasherramientasyclculosparacontrolarunpozo. ComprenderyanalizarelWellControl. Comprenderlaimportanciadeloselementosdeseguridadenlosequiposdeperforacin.

61 INTRODUCCIN AL CURSOPOR QU REALIZAR UN CURSO DE INTRODUCCIN A LA PER-FORACIN DE PETRLEO Y GAS?

En la actualidad cada vez es ms importante y necesario po-seerconocimientossobrelaindustriapetrolera,nuestrarealidadnos obliga a movilizarnos en busca de ellos. Las Ingenieras de Petrleos y de Yacimientos son unas vastas ciencias que requieren previosconocimientosenreascomo lageologa, lamecnicadefluidos, electricidad, bombeo, entre otras, para ser entendidas demanera satisfactoria.

Este manual est orientado a personas que no han tenido contacto previocon laperforacindepetrleooalgunadesusafines,ynopretende abarcar todos estos temas de manera detallada. Por me-dio de videos y animaciones multimedia se muestra de una manera sencilla y clara los conceptos bsicos ms usados en la industria del petrleo.

MTODOS DE EXPLOTACIN

Para comprobar la existencia de hidrocarburos se debe recurrir a la perforacin de pozos exploratorios. En la exploracinpetroleraparticipangelogos,geofsicosyespecialistasencienciasdelatierra.Losmtodosqueemplean son muy variados: desde el estudio geolgico de las formaciones rocosas que estn aflorando en su-perficiehastalaobservacinindirecta,atravsdediversosinstrumentosytcnicasdeexploracin.

Lassmicadereflexinconsisteenemitirondasdesonidoenlasuperficiedelterreno(conexplosivosenterrados en el suelo o con camiones vibradores en el caso de exploracin en tierra o con caones de aire en el mar,enelcasodeexploracinencuencasmarinas),lasquesetransmitenatravsdecapasdelsubsueloysonreflejadas nuevamente hacia la superficie cada vez que haya un cambio importante en el tipo de roca.

Laaeromagnetometraylagravimetra,dosherramientasutilizadasdurantelaprimerafasedelaexplo-racin,permitendeterminarel espesorde lacapasedimentaria.Resultanexcelentesherramientasalpermitirinferir la ubicacin de la seccin sedimentaria de mejor espesor y delinear los lmites de la cuenca.

Petrofsica:Elentendimientodelroldelaspropiedadespetrofsicasdelosyacimientosesfundamentalentodoslosaspectosdelnegociodelpetrleo.Losprincipios,lastcnicasdemedicin,elanlisis,lasaplicaciones

7Para que se forme el petrleo se necesita una serie de eventos sucesivos en los cuales intervienen los sigu-ientes factores:

Diferentestiposderocas. Transformacionesderocas. Presinlitostatica. Presenciademateriaorgnica. Temperatura.

ORIGEN Y FORMACIN DEL PETRLEO

Petrleosignificapiedraaceitosa,estadenominacinprovienedelgriegoenlacualPETRA=piedraOLEO=aceite,este captulo mencionara algunas teoras ms firmes acerca de la formacin del petrleo.-El petrleo es un compuesto de hidrgeno y carbono que se puede encontrar en el subsuelo en estado lquido ogaseoso.Suorigentienevariasteoras,perolamsaceptadaesladesugeneracinapartirdeladescom-posicindemateriaorgnica,esdecirdeseresvivos.

TEORAS

Las teoras relacionadas a la formacin de gas y de petrleo (catagnesis: conversin de la materia orgnica) involucran consideraciones orgnicas e inorgnicas.

TeoraOrgnica:elpetrleoyelgasnaturalsehanformadoporlatransformacindelamateriaorgnicavegetalyanimal,cuyaestructuramolecularhasufridoalteracionesporefectodealtastemperaturas,accindebacteriasymicroorganismos,altaspresionesenelsubsueloyotrosagentesalolargodemillonesdeaos.Estateora es la ms aceptada actualmente.

2 GEOLOGA DEL PETRLEO

8 TeoraInorgnica:explicaelorigendeestoshidrocarburosgraciasalacombinacindeelementosqumi-coscomoelcarbonoyelhidrogenosometidosaaltastemperaturasypresiones,ubicadosencapasmuyprofun-das de la tierra. La evidencia actual le brinda ms peso al origen orgnico del petrleo debido a la presencia de componenteshidrocarburosenmateriaorgnicaderivadadelavidaanimalyvegetal.Paranuestrospropsitos,el origen del petrleo ser considerado de fuentes orgnicas.

PROCESO DE FORMACIN

LamateriaorgnicasufreunprocesollamadoDIAGENESIS,elcualmediantelapresinlitoestatica,latempera-turadelatierra,(apartirdelos2000metrosesaproximadamentede200c),ademsdelaaccindeciertasbacterias,obtenemoscomoresultadoelKerogeno,esteesunamezcladeHidrgenosycarbonos,queconelpaso del tiempo (millones de aos) segn la temperatura y presin (CATAGENESIS) obtenemos hidrocarburos lquidos,ogaseosos.Contrarioalascreenciaspopulares,elpetrleoNOPROVIENEdelosdinosaurios.Nuevasteorasapuntanaqueelpetrleoseformapartirdeorganismosunicelularesquealmorirsedepositaronenelfondodelosmares,ros o lagos.Pero,Cmounascriaturastandiminutaspudieronformarlosgrandesyacimientosdepetrleoqueseconocenhoy en da?En realidad fueron necesarias millones y millones de estas criaturas muertas para formar gruesas capas de sedi-mentosorgnicos,queposteriormentesemadurarnenpetrleo.Durantemilesdeaos,capazdelodoysedimentosorgnicos(organismosmuertos)sefueronapilandopocoapocoenelfondodelocano,atalpuntoquepuedentenerhastavarioskilmetrosdeprofundidad.

9Lascapasmsrecientesfueronenterrandocadavezmsa lascapasmsantiguas,sometindolasamayorpresin y temperatura.Despus demiles ymiles de aos y con la ayuda de algunas reacciones qumicas, la capa de sedimentosorgnicosquehasidoenterrada,seconvierteenroca.Aestarocaselellamarocafuenteyesdedondeprovieneel crudo.

LarocafuentemscomneslaBlackshale(lozanegra),yseformaapartirdelosdepsitosorgnicosenter-rados.Paraformarlarocaserequieredemuchotiempo,presinytemperatura.Entremsprofundoestlacapa,mayores la temperatura.Paragenerarcrudo,latemperaturadelacapadebeestarentrelos65Cy150C.Silatemperaturasuperaesterango,elcrudoseconvierteengasnatural.Esterangodetemperaturassedaentrelos2.100y5.500metrosdeprofundidad,aproximadamente.Aestazonadonde se genera el crudo se le conoce como ventana de crudo (oil window).Larocafuenteproduce,msnoalmacenaelcrudo.Sinosehallaalgodondesepuedaalmacenarelhidrocar-buro,estesedispersarporlatierrayseperderirremediablemente.Para que el petrleo se genere necesitamos una acumulacin de materia orgnica la cual es sepultada por sedi-mentos provenientes de zonas ms elevadas las cual se fueron sepultando con otros sedimentos y con el paso deltiempoestamateriaseveafectadaporlapresin,temperaturayciertasbacteriasquelatransformanenKER-OGENO,yestasustanciaasuvezseveafectadaporlatemperatura,obteniendoaspetrleoogasdependiendode la intensidad de calor a la que fue sometida.

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SI SABEMOS CMO SE HACE Y DE DNDE VIENE

Elpetrleoesunamezclaen laquecoexistenen fasesslida, liquidaygaseosa,compuestosdenominadoshidrocarburos,constituidosportomosdecarbonoehidrogenoypequeasproporcionesdeotroselementosconpresenciadenitrgeno,azufre,oxigenoyalgunosmetales,ocurriendoenformanaturalendepsitosderocasedimentaria. Su color vara entre mbar y negro. La composicin elemental del petrleo generalmente est comprendida entre los siguientes rangos porcentuales.

Es un lquido de variados colores que van desde el negro hasta amarillo claro,fluorescenteconreflejosverdesoverdeazulado.Sudensidadvaraentre0.615hasta0.994g/cm3.Insolubleenaguaysolubleenter,ben-ceno,cloroformo,etc.Viscosidadvariableaumentandoconladensidaddel mismo.

QU ES EL PETRLEO?

ELEMENTOS PORCENTAJECarbono 84 87Hidrgeno 11 14 Azufre 0 2Nitrgeno 0.2

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SegnLEVORSEN(1967),unatrampaeslaimposibilidaddelosfluidosafluir.El petrleo al igual que el gas natural se encuentra acumulado en el subsuelo en estructuras geolgicas denominadas trampas. Dentro de stas, los hidrocarburos (o el gas) estn contenidosen una roca porosa (o con espacios porosos) que se llama roca yacimientoToda trampa se presenta como caracterstica principal una roca-yacimiento, limitada en su tope ybasepor una rocasello, queimpide que los hidrocarburos acumulados puedan escapar.Las trampas pueden ser de origen estructural (pliegues y fallas) o estratigrficos (lentes, acuamiento de rocas porosas contrarocas no porosas denominadas rocas sellos).-

PARTES DE UNA TRAMPA

ROCA MADRE: el material de la cual se forma el hidrocarburo.ROCA RECIPIENTE: la roca porosa capaz de almacenarlo.MIGRACIN:movimientodeloshidrocarburosdelarocamadrealarocarecipiente,siendovasdeporosidadypermeabilidad que permitan su movimiento.SINCRONIZACIN GEOLGICA: para permitir que exista la trampa para el momento en que ocurra la migracin.SELLO: todo material combinacin de materiales de la Corteza Terrestre que sea impermeable al paso de flui-dos,porlogeneralsonarcillas.

TRAMPAS

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3 INTRODUCCIN A LA PERFORACIN

Laperforacinrotatoriaseutilizporprimeravezen1901,enelcampodeSpindletop,cercadeBeaumont,Texas,descubiertoporelcapitnAnthonyF.Lucas,pionerodelaindustriacomoexploradorysobresalienteingenierode minas y de petrleos.Enlneasgeneraleslaperforacineselartederealizarunpozo,estaactividadinvolucradiversasareas,quesevencomprometidasenelxitodelatarea,elcualesENCONTRARPETROLEO

REAS INVOLUCRADAS

Gelogos Geofsicos Petrofsicos IngenierosdeProduccin IngenierosdeYacimiento GerentedelProyecto IngenierosdePozo(Ing.dePerforacin) Supervisordelsitiodelpozo PersonaldelContratistadePerforacin. PersonaldelaCompaadeServicios.

SELECCIN DEL REA PARA PERFORAR

El rea escogida para perforar es producto de los estudios de diversos sectores hechos anticipadamente. La intencinprimordialdeestosestudiosesevaluarlasexcelentes,buenas,regularesonegativasperspectivasdelas condiciones geolgicas del subsuelo para emprender o no con el taladro la verificacin de nuevos campos petrolferos comerciales

COMPONENTES DEL TALADRO DE PERFORACIN ROTATORIA

Laplantadefuerzamotriz. Elsistemadeizaje. Elsistemarotatorio. Lasartadeperforacin. El sistema de circulacin de fluidos de perfo-racin.

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LA PLANTA DE FUERZA MOTRIZ

Se subdivide en dos partes:

1. Generacin de Potencia2. Transmisin de Potencia 2.1 Transmisin Elctrica 2.2 Transmisin Mecnica

SISTEMA PARA LEVANTAMIENTO O IZADO DE CARGAS

Proporciona tanto el equipo necesario como las reas de trabajo.1. La estructura soportante2. El quipo para el Izaje o levantamiento de cargas

SISTEMA DE IZAJE

Los principales componentes son:1. Malacate2. Bloque de Corona3. Bloque Viajero4. Gancho5. Elevador6. Cable o Lnea de Perforacin

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SISTEMA DE ROTACIN

Tiene 3 Sub-Componentes mayores:1. Ensamblaje de Mesa Rotaria y / Top Drive2. La Sarta de Perforacin3. La Barrena

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SISTEMA CIRCULANTE DEL FLUDO DE PERFORACINLos cuatro componentes principales de un sistema circulante son:

1. El Fludo de Perforacin2. El rea de preparacin y almacenaje3. El equipo para bombeo y circulacin de fluidos4. El equipo y rea para el acondicionamiento

La barrena o trpano de perforacin

Trcono PDC

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4 SISTEMA PARA EL CONTROL DEL POZO Y PREVENCIN DE REVENTONESUn reventn es un flujo incontrolado de fluidos de la formacin a la superficie. Comienzaconunbroteocabeceoquees un flujo imprevisto de fluidos de la for-macinadentrodelpozoelcual,sinosemaneja apropiadamente se convierte en un REVENTN.

El Sistema para control del Pozo tiene 3 funciones:1. Cerrar el pozo en caso de un Influjo imprevisto2. Colocar suficiente contra-presin sobre la formacin3. Recuperar el Control Primario del Pozo

Sistema para control del Pozo y Prevencin de Reventones:1. Conjunto de BOPs2. Lnea del Estrangulador

ChokeManifull

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Control a distancia

Acumulador de presin

Controles de cierre del acumulador

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5 SELECCIN DE EQUIPOS DE PERFORACINOBJETIVOS

Identificar los tipos de Equipo de Perforacin.Identificar sus componentes.

SELECCIN DE EQUIPOS DE PERFORACIN

Existeunnmerodeconsideracionesfundamentalesparaeldiseodeunpozoylaseleccindelequipode perforacin a utilizar entre las cuales tenemos: Elterritoriodondevanaoperar Elrangodeprofundidadytamaodelospozosaperforar Loscargasesperadasdelosrevestidores Elrangodevelocidadesderotacinyeltorquerequerido Elpesoytamaodeloscomponentesdelasartadeperforacin Sistemadecirculacin,tanques,mltiplesyequipodecontroldeslidos Serviciosauxiliaresylapotenciaquerequieren AlturadelasubestructuraEspaciolibrebajoella Arreglodepreventores Controles

Un Equipo de Perforacin est compuesto de muchos equipos individuales que combinados forman una unidad capaz de construir pozos. Sin esta unidad no se podran perforar o revestir los pozos.

PROCEDIMIENTO CORRECTO PARA SELECCIONAR UN EQUIPO DE PERFORACIN

1. Disear el Pozo2. Establecerlascargasmximasesperadasdurantelasoperacionesdeperforacin,competicinypruebade pozos.3. Conseguir los equipos disponibles en el rea y verificar que cumplan con los requisitos del punto # 2.4. Acordar la disponibilidad con los contratistas de Equipos de Perforacin.5. RealizarunprocesodelicitacinyseleccionarelEquipodePerforacinbasadoencostos,capacidadesy disponibilidad.

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Equipo de Perforacin en Tierra

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Equipo mvil de Perforacin en Tierra

HERRAMIENTAS DE PERFORACIN

MSTILES DE PERFORACIN

Losmstilesdeperforacinseclasificanen3partes.Segnsurangodetrabajo,estosson: Trestramos. Dostramos. Spersingle(unsolotramo).

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CORONA

Lacoronaesunconjuntodepoleasunidasentresi,porelcualviajaelcabledeperforacin,estasdividenelpeso total de herramienta por la cantidad de poleas que contienen.

CUADRO DE MANIOBRAS

En el cuadro de maniobras se desarrolla toda la potencia para levantar carga tanto desde adentro del pozo como desde afuera del pozo

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MEDIDOR DE PESO

ANCLAJE DEL CABLE DE PERFORACIN

Enelanclaomuertosecolocaelcablerestante,elcualfuncionacomotope,paraqueestenosemuevayasuvezsoportatodalacargadetrabajo,tantoelmovimientodecargacomolacargasuspendida.Enestaherramientase coloca el sensor de peso.

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CABLE DE PERFORACIN

Elcabledeperforacineslaherramientamssensibledelequipo,poseeunafabricacinespecial,yunarmadoy trenzado especial.

APAREJO

En el aparejo se conecta varios sistemas del equi-po,yenestesecentralamayoratencintantoyaque forma parte de fusible en el equipo.

CABEZA DE CIRCULACIN

Esta herramienta brinda la posibilidad de que fluya fludosa travsdelvstago,sartadeperforacin,trepano,yvuelvaasubirhastalasuperficie.

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MELAS

Las melas son utilizadas como brazo (soporte) del aparejo para poder mover cargas tanto dentro como fuera del pozo.

ELEVADORES

Los elevadores son herramientas utilizadas para el manejo de tubulares poseen una medida especfica para cada tubular especfico.

MESA ROTARY

Esta herramienta posee unos encastre especiales para que las dems herramientas puedan adoptar el sentido de giro o rotacin que esta les aplica.

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CUAS

Lascuassonutilizadasparasujetarlostubularesenlabocadepozo,estassecolocandentrodelaranuradela mesa rotary.

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COLLARIN

Estaherramientaproveeunaseguridadextracuandoseest trabajadoconportamechas,evitaalgnposibledeslizamiento en las cuas.

DIAGRAMA DE POZO

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LLAVES DE PODER (LLAVES WILSON)

Estas proporcionan el ajuste extra que deben llevar los tubulares segn su especificacin.

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DIAGRAMA DE BOCA DE POZO

VSTAGO

El vstago es una herramienta que posee una forma determinada segn el tipo de encastre que tenga en el buje deimpulso,estosignificaquepuedesercuadradoohexagonal.

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TUBERAS DE PERFORACIN

Lastuberasdeperforacinsecomprendentantocomolosportamechas,heavyWrightylasbarrasdeperfo-racin.

TRPANOS

Estostrituranlasformaciones,seubicanenlapuntadelasartadeperforacin,porlogeneralpuedensertrconoso PDC.

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PILETAS DE LODO

Aqu se prepara y se almacena el lodo de perforacin.

BOMBAS DE PERFORACIN

Lasbombasdelosequiposdeperforacinseutilizanparaaplicarylimpiarelpozoconpotencialhidrulico,porlo general podemos encontrar 3 bombas en los equipos.

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ZARANDAS

Las zarandas poseen diferentes tipos de mallas las cuales pueden procesar o limpiar al fluido de perforacin de adhesiones de slidos propios de la perforacin.

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TIPOS DE POZOS

CLASIFICACIN DE LA PERFORACIN

De acuerdo al estado del campo en el que se va ha perforar podemos decir que existen dos clases de perforacin: PerforacinExploratoria:o Convencionaleso Slim holes Perforacindedesarrollo:o Verticaleso Direccionaleso Horizontales

POZO EXPLORATORIO

Algunasvecessellamapozowildcat,quepruebalatierradondesesabeexistenhidrocarburosparadeterminarsi hay gas o aceite presente.PozodeApreciacin,deEvaluacin(odeAvanzada):Seperforanparadeterminarlaextensindelcampoolacantidad de rea que cubre.Pozo de Desarrollo Productores: Se perforan en un campo ya existente para explotar el yacimiento (o producir hidrocarburos).

SEGN LA TRAYECTORIA

De acuerdo con el perfil de la trayectoria: Vertical Desviado Horizontal

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Criterios Claves para el Diseo

TipodeFormacin PresionesdePorodelaFormacinyGradientesdeFractura Profundidades TipodeHidrocarburo Peligrospotenciales(GasSuperficial,H2S,CO2,etc.)

Razones para Controlar los costos del pozo: Presupuestolimitado EconomadelProyecto Cargafinancieradelosparticipantes AportedelosAccionistas

Los costos del pozo dependen de:

Perforabilidad ProfundidaddelAgujero Objetivo(s)delpozo Perfil(vertical/horizontal/multilateral) Problemasenelsubsuelo Costosydesempeodelequipo EficienciadelaTerminacin

El estimado del costo est compuesto por dos elementos principales:

Costosdependientesdeltiempo Costosdelequipo(movilizar/desmovilizar,tarifadiaria,otroscostosdiariosoenfuncindeltiempo) Servicios(registros,cementacin,direccional,etc.) CostosTangibles TuberadeRevestimiento,cabezalesdelpozo,etc.

6 PROPUESTA DEL POZO

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7 FLUIDOS DE PERFORACINEl fluido de perforacin es un lquido o gas que circula a travs de la sarta de perforacin hasta el trepano y re-gresa a la superficie por el espacio anular.Elfluidodeperforacinesunaparteclavedelprocesodeperforacin,yelxitodeunprogramadeperforacindepende de su diseo.

FUNCIONES DE LOS FLUIDOS DE PERFORACIN

Hay por lo menos diez funciones importantes del fluido de perforacin: Removerlosrecortesdelfondodelagujero,transportarlosalasuperficieyliberarlosconlaayudadelosequipos para control de slidos. Enfriarylubricarlabarrenaylasartadeperforacin. Recubrirelagujeroconunrevoquedepareddebajapermeabilidad. Controlarlaspresionessubsuperficiales. Sostenerlosrecortesyelmaterialpesadoensuspensincuandosedetengalacirculacin. Soportarpartedelpesodelasartadeperforacinydelrevestimiento. Preveniroreduciralmnimocualquierdaoalasformacionesaledaas. PermitirlaObtencindeinformacinsobrelasformacionespenetradas. Transmitirpotenciahidrulicaalabarrena. Controlarlacorrosindelostubularesyherramientasdentrodelpozo.

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DE PERFORACIN

DENSIDAD: El requerimiento primario de desempeo para un fluido de perforacin es el control de presiones. La presin ejercida por la columna de fluido debe ser igual a o ligeramente mayor que la presin de la formacin.

VISCOSIDAD: Laviscosidadsedefinecomolaresistenciadeunfluidoalflujo.Conformeaumentalapenetracin,los slidos inertes y los contaminantes entran al sistema de lodo y pueden hacer que la viscosidad aumente.

FILTRACIN: Existendostiposdefiltracin,dinmicayesttica.Enlafiltracindinmica,elflujotiendeaerosio-narelrevoqueconformesedeposita;mientrasenelcasoesttico,elrevoquecontinahacindosemsgruesoconeltiempo.Paraobtenerelmejorrevoqueposible,sedebeponerespecialatencinnosloalosmaterialesbase utilizados sino tambin a la distribucin del tamao de partculas slidas. La cantidad de invasin depende de: Propiedadesdelarocaydelfluido. Parmetrosdeperforacin. Caractersticasdefiltracin,composicinypropiedadesdelosfluidosdeperforacin,yterminacin.

TIPOS DE FLUIDOS DE PERFORACIN

LODOS NO INHIBIDOS: Loslodosmssencillosbaseagua,sonusualmenteeconmicos.Loslodosnoinhibi-dos,ligeramentetratadosseutilizanpara: SeccionesSuperioresdeagujero. Formacionesnoreactivas.Los componentes principales de estos fluidos son: Arcillasdeformacionesnativas,bentonitacomercial,polmeros. Adelgazantesorgnicos.

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LODOS INHIBIDOS: Los lodos Inhibitorios reducen la interaccin qumica entre las formaciones sensibles al agua y lodo. El uso de inhibidores en fluidos de perforacin base agua reduce el hinchamiento de las arcillas y lutitas reactivas(dispersables).Inhibidorescomunes:polmeros,cationes(talescomoelinpotasiodelKCl),glicoles.

LODO DE POLMERO: Lospolmerosnaturalesysintticosseutilizanrutinariamentepara:viscosidad,controldefiltracin,inhibicindelutitas.

LODO BASE DE ACEITE. OBM: Los fluidos de perforacin en base de aceite son: Altamenteinhibidos. Resistentesacontaminaciones. Establesaaltastemperaturasypresiones. Dealtalubricidad. Nocorrosivos.Componentes bsicos de un lodo en base de aceite: Aceite Salmuera Emulsificante Agentesdehumectacinalaceite AgentesparacontroldefiltracinV Viscosificantes AgentedensificadorEl porcentaje de volumen de aceite y agua se expresa como una relacin aceite/agua.

FUNCIONES DE REVESTIMIENTOS

1. Prevenir el ensanchamiento o lavado del hoyo por erosin.2. Prevenir la contaminacin de las zonas perforadas entre s.3. Aislar el agua de las formaciones productoras.4. Mantener confinada la produccin dentro del pozo.5. Proveer los medios para controlar presiones del pozo.6. Servir de conducto para los fluidos producidos.7. Permitir la instalacin de equipos para el levantamiento artificial de los fluidos producidos.

PROPIEDADES DE REVESTIMIENTO

Rangolongitudaproximadadecadatramo TamaoDimetroExternoenelcuerpodeltubo PesoPesoporunidaddelongituddeltubular ConexinDiseogeomtricodelasroscasyelacople GradoResistenciaalaTensin(puntodecedencia)

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8 PROBLEMAS DURANTE LA PERFORACIN

Durantelaperforacindeunpozosepuedensuscitarunadiversidaddeproblemas,conrespectoallodo,alaformacin,alaPRESIONdeformacin,alatemperaturadefondo,etc.

Prdidadecirculacinparcialototaldelfluidodeperforacin. Desviacincrticadelhoyo. Constriccindeldimetrodelhoyo. Torceduraoenchavetamientodelpozo. Atascamientodelasartadeperforacin. Desenrosquedeelementosdelasartay,porende,tareasdepesca. Torceduraydesprendimientodepartedelasarta. Perdidadecirculacin. Arremetidasyreventn. Incendios.

Lacausamsimportanteinvolucradaenlacomplicacindeunpozosonlosdescontroles(REVENTONES),es la que pasaremos a desarrollar.

Las causas comunes de los reventones son:

Succindurantelasmanioras. Deficienciaenelllenadodelpozodurantemaniobras. Densidadinapropiadadellodo. PrdidadeCirculacin.

La mayora de los reventones ocurren durante las maniobras.Conladensidaddellodosepuedeevitarquefluyanloshidrocarburosdentrodelpozosisucede,suincrementopermitir controlar el flujo para continuar la operacin.Las vlvulas preventoras permiten que el flujo sea controlado al llegar a superficie y no afecte ni a las personas ni al equipo.

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9 PRESIONES DE FORMACIN

Elestudiode laspresionesde la formacin(sesobrecarga,deporosygradientesdefractura)ayudaren losiguiente:

DiseodelRevestimiento Evitaratrapamientodelatuberadeperforacin ControldelPozo VelocidaddePerforacin DiseodelPesodelLodo ProblemasenZonasSobrepresurizadas

PRESIN DE POROS

La Presin de Poros se define como la presin que acta sobre los fluidos en los espacios porosos de la roca. Se relaciona con la salinidad del fluido.

PREDICCIN DE LAS PRESIONES PORALES MTODOS DE PREDICCIN

DatosSsmicos VelocidaddePerforacin Lutitasdeleznables DensidaddelasLutitas UnidadesdeGasenelLodo IndicacindeContenidodeCloruro IndicacindeTemperatura RegistrosconCable.

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10 DESCONTROLES DE POZOS

SURGENCIA(KICK):Unrepentinoingresodefluidosdeformacinalpozo,encantidadsuficientecomopara requerir cerrar el pozo.- DESCONTROL(BLOWOUT):Perdidadelcontroldeunasurgencia.- DESCONTROLo Superficieo Subterraneo Los descontroles son causados por Falladelequipamiento Errorhumano

TIPOS DE SURGENCIA

SURGENCIA DE GASRpidaexpansindelGascirculadoatravsdelChoke. SeutilizaelSeparadordeGasylaslneadequemado ProblemasdemigracindelGas MayoresPresionesdecierredelcasingSICPqueotrassurgencias SurgenciadeGas,cont. La baritina se asienta en el lodo La solubilidad del gas enmascara indicador de surgencia Inflamabilidaddelgas Golpesdegasenelchoke

SURGENCIA DE PETRLEO Inflamableperonotanexplosivocomoelgas DensidadmayorqueelgasbajaSICP Pocaexpansionalancanzarlasuperficie Pero,siemprehayalgodegaspresente

RECONOCIMIENTO DE TIPO DE SURGENCIADensidaddelgasgas=1-2ppgDensidaddelpetrleo=6-8ppgDensidaddelagua=8.6-9.0ppg

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11 FRMULAS DE WELL CONTROL

CAPACIDADES DE POZO

FRMULAS DE PRESIN HIDROSTTICA Y GRADIENTES