PERFORACION DIRECCIONAL

PERFORACION DIRECCIONALDEFINICIONCiencia que se encarga de dirigir un pozo a lo largo de una determinada trayectoria para interceptar un objetivo en el subsuelo.

APLICACIONESMultiples pozos en estructuras off shore

APLICACIONESPozos de alivio

APLICACIONESControlar la verticalidad de un pozo

APLICACIONESSide track

APLICACIONESLocaciones inaccesibles

APLICACIONESZona de falla

APLICACIONESDiapiros

APLICACIONESPlaya

APLICACIONES

APLICACIONES

APLICACIONES

APLICACIONES

WELL PLANNINGReferencias del sistema y coordenadas:Referencias de profundidadMDTVDReferencias de inclinacionAngulo entre el eje del pozo y la vertical en un punto dado.Referencias de azimuthNorte magnticoNorte real (geogrfico)Norte de cuadriculaCoordenadas UTM (Universal Transverse Mercator)

Aqu teneis una representacin de las 60 zonas UTM de la Tierra. Dibujo realizado por Peter H. Dana, de la Universidad de Texas. Es importante destacar aqu que a las zonas, tambin se les llama husos. Por lo que podemos decir que la Tierra esta dividida en 60 husos, y podemos hablar del huso 30, del huso 31, etc. Cada zona UTM est dividida en 20 bandas (desde la C hasta la X) Las bandas C a M estn en el hemisferio sur Las bandas N a X estn en el hemisferio norte. Una regla til es acordarse de que cualquier banda que est por encima de N (de norte) est en el hemisferio norte. Las primeras 19 bandas (C a W) estn separadas o tienen una altura de 8 cada una. La banda 20 o X tiene una altura de 12 Espaa est incluida en las zonas/husos 28 (Islas Canarias), 29 (Galicia), 30 (Centro de Espaa y Espaa occidental), y 31 (Espaa oriental e Islas Baleares). Tambin quisiera destacar que en el esquema de abajo, y por razones didcticas y por simplificacin, se representa cada

UTM se miden en metrosSiempre tendran coordenadas norte (northing) este (easting).Siempre son positivos.

Norte de cuadricula

Azimut

Cuadrantes

Relacion de cuadrantes con azimut

ANGULO DE DIRECCION Y DE INCLINACION

PLANEANDO LA TRAYECTORIA DEL POZOEl ObjetivoGeologo Dato preciso (100 ft de tolerancia)Caracteristicas de la estructura geolgica.Espaciamiento entre pozos.Profundidad vertical.Desplazamiento horizontal del objetivo.

TIPOS DE TRAYECTORIAS

PLANEANDO LA TRAYECTORIA DEL POZOTipos de trayectoriaPerforar y mantener

Caracteristicas:KOP someroSeccin Build upSeccin tangencialAplicaciones:Pozos profundos con grandes desplazamientos horizontalesPozos moderadamente profundos con desplazamientos horizontales moderados donde no se requiera un csg intermedioPLANEANDO LA TRAYECTORIA DEL POZOTipos de trayectoriaTipo S

Caracteristicas:VariacionesKOP somero:Build, hold & Drop back to verticalSeccin Build up:Build, hold, drop & hold (figura)Seccin tangencial:Build, hold & drop continuo a traves del reservorio

Aplicaciones:DesventajasSecciones multiples: Incrementa el Torque & Arrastre (Drag)Reduce el angulo final: Riesgo de ojo de llave en el reservorioLimitaciones del objetivo: Problemas en los registros por la inclinacin.Pozos profuundos con desplazamientos horizontales pequenosPLANEANDO LA TRAYECTORIA DEL POZOTipos de trayactoriaTipo J

Caracteristicas:KOP profundoSeccin Build upSeccin tangencial cortaAplicaciones:Pozos de avanzada para evaluar la extensin de un reservorio descubiertoReposicionar el fondo de pozo o reperforarPerforacion de domos salinosDesventajas:Las formaciones son mas duras y la defleccion inicial puede ser dificil de alcanzarEs mas dificil de orientar la cara de la hta con el motor de fondo (mayor torque)Mayor tiempo de viaje para cambios en el BHAPLANEANDO LA TRAYECTORIA DEL POZOKOP Build UpManterner la trayectoria del pozo distanciada de otros pozos existentes.Cuanto mas somero sea el KOP mas grande ser el Build up y menor la inclinacion mxima.Build up:1.5 4 / 100 ft MD PLANEANDO LA TRAYECTORIA DEL POZOSeccin tangencial:Si se perforan pozos > 80, el area que podria ser cubierta por una plataforma es aprox 8 veces que si se cubriria si la max incl de los pozos seria 60.Alto TroqueArrastreProblemas con:Limpieza.Registros.Cementacion.Produccion. PLANEANDO LA TRAYECTORIA DEL POZOSe ha det. Que no es conveniente un angulo < 15. el trp comienza a desviarse.

PLANEANDO LA TRAYECTORIA DEL POZODropp off sectin:En pozos tipo S, el grado de dropp off busca reducir probemas con el csg y evitar problemas de completacion y produccion.En esta seccion la perforacion es mucho mas critica debido a la menor tension en el dp que atravieza dog legs mas profundos.MOTORES DE FONDOConsisten basicamente en:Rotor.Estator.El estator esta fijado al cuerpo de la turbina y deriva el flujo del fluido al rotor que esta unido al eje del motor, el cual esta obligado a rotar, logrando la rotacion del trp.

MOTORES DE FONDOSeccion del motor:Estator de gomaRotor de aceroTipo bsico es un rotor helicoidal continuo y redondo. Es el tipo ranurado.El estator esta moldeado dentro de un molde extterno y es un componente del elastomero.El estator siempre tendra un lado mas que el rotor por lo que se los describe como motores: 1/2 , , 5/6 o 9/10.MOTORES DE FONDO

MOTORES DE FONDOA medida que el lodo es bombeado por el motor, este llena las cavidades entre el rotor y el estator.MOTORES DE FONDOComo el motor tiene una forma espiral, este no rota de manera concentrica, y mas bien produce un movimiento hacia adelante y atras.Este movimiento debe ser convertido a un movimiento concentrico que se transmite al trp via el drive sub. Esto se logra gracias al arreglo rotatorio. Existen varios tipos:MOTORES DE FONDOUnion universal

El arreglo consiste en dos uniones universales, cada una engrasada y sellada con una goma helicoidal resistente al aceiteMOTORES DE FONDOFlex rod

Acero flexible:Cuando las uniones esta limitadas al grado de pandeo lateral, tienen la ventaja de mantenimiento bajo ya que no requieren lubricantes o camisas de gomaMOTOR DE FONDOCojinetesUn tipico PDM utiliza tres juegos de cojinetes adheridos al eje del motor.Existen dos juegos de cojinetes radiales (superior y inferior), con un juego de cojinetes en le eje.La seccion del cojinete del eje soporta el peso y la hidraulica.Consiste en una serie de esferas unidas en la parte superior.MOTORES DE FONDOLos cojinetes superior e inferior estan unidos con insertos de tungsteno.El diseo de los cojinetes superiores limita la cantidad de fluido que sera dirigida a enfriar y lubricar el empaque de los cojinetes

MOTORES DE FONDOMotor se atasca inmediato incremento en la presin de superficie.La concentracin de arena contenida en el lodo debe ser mantenida al mnimo.Max. temperatura de operacin 130 `C.Cuando se esta trabajando, la caida de presin en la hta oscila entre 50 800 psi

MOTORES DE FONDOMOTORES DE FONDONavi Drill Mach 1CMotor de fondo PDM, que desarrolla un alto torque al trepano en rangos de velociades relativamente bajas (80 340 gpm), lo que lo hace ideal para perforaciones aplicaciones direccionales perforando con un alto WOB, o cuando se esta sacando nucleos de muestreo.El motor tiene una configuracion rotor/estator de 5/6 el cual genera torques mayores a los motores , permitiendo un mayor WOB e incrementando el ROP MOTORES DE FONDONavi Drill Mach 2CTiene aplicaciones en pozos verticales o direccionales.Es un motoro tipo .Genera bajo y mediano torque a velocidades medias para lograr mayores ROP con menor WOB.Ideal para perforaciones verticales o direccionales en formaciones dificiles.Funciona con trp diamantados o PDC

MOTORES DE FONDONavi Drill Mach 1 P/HFDesarrolla altos troques al trp a velocidades relativamente bajas (80 310 rpm).Ideal para:pozos direccionalesPerforacin con alto WOB.Areas donde la formacin requiere alto torque debido al uso de trp PDC.

OBJETIVO - TARGETCOORDENADASRECTANGULARES

POLARES

OBJETIVO - TARGETCOORDENADASPOLARESDerivan de las coordenadas rectangularesSe expresan como distancia (departure) y direccin (sea en cuadrante o en azimuth)

OBJETIVO - TARGETEjemplo

CLCULO DE LA TRAYECTORIATERMINOLOGA

O = Pto de referencia del pozo. De ah existen tres ejes; al norte, al este y z, vertical, (abajo)S = Pto de referencia de superficieB = Pto de trayectoria, (survey point)a = Azimuth, norte geogrfico, (0 - 360)TVD = Proyeccin SB = SB3)HD = Desplazamiento horizontal, definida por su azimuth HD = BB3)VS = Desplazamiento vertical, VS = B3B2)METODOS DE CALCULOAl final de cualquier survey, se debe conocer las siguientes tres piezas de informacin:Profundidad Medida, MDInclinacinAzimuthMETODOS DE CALCULOTangencial.ngulo Promedio.Radio de Curvatura.Mnima Curvatura.Muy comunes en pozoUsado en reportes, el mtodo oficialMETODOS DE CALCULO - TANGENCIALUtiliza SOLAMENTE la inclinacin y la direccin del ltimo punto de medicin, asumiendo que las paredes del pozo son tangenciales a estos ngulos.

Este mtodo solo podra brindar datos realsticos en la(s) seccin(es) de mantencin del ngulo (hold section)METODOS DE CALCULO - TANGENCIAL

METODOS DE CALCULO ANGULO PROMEDIOEste mtodo promedia los ngulos de inclinacin y azimuth en ambas estaciones. Esta es la trayectoria asumida con una longitud igual a entre ambas estaciones

METODOS DE CALCULO RADIO DE CURVATURAEste mtodo busca hacer encajar ambas estaciones en la superficie de un cilindro

METODOS DE CALCULO RADIO DE CURVATURAPROYECCIN VERTICALSi pudisemos desenvolver el cilindro, tendramos una longitud de arco = MD y un cambio de inclinacin desde I1 a I2

METODOS DE CALCULO RADIO DE CURVATURAAsumiendo que I y A se miden en angulos, el radio ser:

Luego:

METODOS DE CALCULO RADIO DE CURVATURAPROYECCIN HORIZONTALPara encontrar los desplazamientos NE, consideramos una proyeccin horizontal del pozo, con un radio de curvatura Rh

METODOS DE CALCULO RADIO DE CURVATURADe manera anloga, tenemos:

PRECISINEl mtodo de radio promedio es bastante preciso cuando la curvatura del pozo es pequea y las estaciones (surveys) se encuentran cercanas.El mtodo de radio de curvatura es bastante preciso para estaciones bastante separadas y con mayores incrementos de curvatura.METODOS DE CALCULO MINIMA CURVATURAEste mtodo encaja de manera adecuada un arco esfrico entre estaciones (surveys), o sea, toma los vectores de espacio definidos por la inclinacin y azimuth en cada una de las estaciones y adecua estos en el pozo utilizando un factor radio (radio factor) definido por la curvatura de la seccin del pozo. Esta curvatura es el Dog Leg.

METODOS DE CALCULO MINIMA CURVATURAPara ngulos pequeos (DL 0,0001) es usual RF = 1

METODOS DE CALCULO MINIMA CURVATURA

METODOS DE CALCULO MERCURIOUsado en Mercury Nevada U.S.A.Combina los mtodos tangencial y tangencial balanceado

COMPARACINAsumiendo un pozo con una direccin Norte, desde 0 hasta 2000 MD, con una inclinacin de 3/100, y estaciones cada 100 podemos calcular la precisin de los mtodos.Comparando con la TVD actual = 1653,99 y un desplazamiento Norte de 954,93

PLANEAMIENTO BASICOCONSIDERACIONESUBICACIN (SUPERFICIE, OBJETIVO)TAMAO DEL OBJETIVOCOSTO vs PRECISIONBUENA COMUNICACIN (GEOLOGA - EXPLORACIN)PERFIL (TRAYECTORIA)PLANEAMIENTO BASICODETERMINACIN DEL KOPInicio de la desviacin, dada una inclinacin y un incremento de ngulo.La inclinacin optima es una funcin del mximo incremento de ngulo permisible (y decremento si amerita) y la ubicacin del objetivo.PLANEAMIENTO BASICODETERMINACION DE LOS INCREMENTOSEstn en funcin de varios aspectos:Profundidad del pozoLimitaciones de torque y arrastre.Altos DL en la seccin de construccin del ngulo resultan en altos torques y arrastres. Esto puede ser una gran limitacin en pozos profundosTipo de formacin a atravesar. Altos incrementos generalmente no son posibles en formaciones blandas.PLANEAMIENTO BASICODETERMINACION DE LOS INCREMENTOSLimitaciones mecnicas de la sarta o casing.Limitaciones mecnicas de las herramientas de registros o arreglos de produccin.Formacin de ojo de llave.

HERRAMIENTAS DE MEDICION DIRECCIONALInstrumentos Giroscpicos.Herramientas de Orientacin Direccional.Sistemas MWD.Utiliza pulsos y transmite informacin a superficie en forma binaria. Los datos se convierten en superficie.MONELHERRAMIENTAS DE DESVIACINDesviador de paredPueden ser recuperables o permanentes.

HERRAMIENTAS DE DESVIACINTrepano de chorro.

HERRAMIENTAS DE DESVIACINCodos Desviadores (Bent Sub)En desuso (BHM)

HERRAMIENTAS DE DESVIACINMotores de Fondo

PERFORACION MULTILATERAL

PERFORACION MULTILATERAL