INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO “SANTIAGO MARIÑO”

EXTENSION MARACAIBO

PERFORACION IJOSE GUILLERMOJR MEJIA ARIZA

C.I. 84.596.756TUTOR: DEISY DIAZ

PERFORACION DIRECCIONAL la perforación direccional se define como la desviación intencional

de un pozo con respecto del trayecto que adoptaría naturalmente. Esta desviación se logra a través del uso de cuñas, configuraciones de arreglos de fondo de pozo (BHA), instrumentos para medir el trayecto del pozo a la superficie, motores de fondo, y componentes BHA y barrenas de perforación especiales, incluidos los sistemas rotativos direccionales, y las barrenas de perforación.

JUSTIFICACION LOCALIZACIONES INACCESIBLES: Los campos petroleros están

frecuentemente ubicados justo debajo de obstrucciones naturales o hechas por el hombre, tales como montañas, ríos, carreteras y zonas habitadas. Debido a esto no es posible obtener una permisologia en algunas áreas, en las cuales el trabajo de perforación pueda constituir un riesgo para el ambiente, personas o infraestructuras que allí se encuentren. en tales casos, dichos yacimiento son explotados por medio de la perforación de pozos direccionales desde una locación fuera del área restringida.

DOMO DE SAL

FALLAS PLATAFORMAS

FACTORES GEOLOGICOS

Tienen que ver con la clase y constitución del material de las rocas, grado de dureza; el buzamiento o inclinación.Por tanto, es necesario verificar cada cierto tiempo y a intervalos determinados la verticalidad convencional del hoyo, mediante registros y análisis de los factores mencionados. En la práctica se acepta una cierta desviación del hoyo. Desde los comienzos de la perforación rotatoria se ha tolerado que un hoyo es razonable y convencionalmente vertical cuando su trayectoria no rebasa los límites del perímetro de un cilindro imaginario, que se extiende desde la superficie hasta la profundidad total y cuyo radio, desde el centro de la mesa rotatoria, toca las cuatro patas de la cabria.

TIPOS DE POZOS DIRECCIONALES

POZOS TIPOS TANGENCIAL

La desviación deseada es obtenida a una profundidad relativamente llana y esta se mantiene constante hasta el objetivo, tal y como se muestra en la Figura 4b. Este tipo de pozo presenta muchas ventajas, tales como:

*Configuración de la curva sencilla a lo largo de un rumbo fijo.*Ángulo de inclinación moderado.*Generalmente puntos de arranque someros.*Menor riesgo de atascamiento.

POZO SIDE TRACK

Esta aplicación es empleada para realizar una desviación en la trayectoria original de un pozo, cuando existen en el mismo, obstrucciones indeseadas tales como tuberías de perforación, ensamblajes de fondo, mechas o cualquier herramienta dejada en el fondo del hoyo, por problemas operacionales, o por fenómenos inherentes a las formaciones atravesadas.

POZOS TIPO S Es el pozo de configuración en S, cuya

desviación se inicia cerca de la superficie manteniendo su inclinación al igual que el pozo tangencial hasta que se logra casi todo el desplazamiento lateral; seguidamente se reduce el ángulo de desviación hasta volver el pozo a la vertical para llegar al objetivo. Esta configuración se usa principalmente para perforar pozos con intervalos productores múltiples o en los que hay limitaciones impuestas por el tamaño y la localización del objetivo.

POZOS INCLINADOS O DE ALTO ÁNGULO

Son pozos iniciados desde superficie con un ángulo de desviación predeterminado constante, para lo cual se utilizan taladros especiales inclinados. Los Taladros Inclinados son equipos cuya cabria puede moverse de 90º de la horizontal hasta un máximo de 45º. Entre las características más resaltantes del equipo se pueden mencionar:

Una torre de perforación inclinada para perforar desde pozos verticales hasta pozos de 45º de desviación vertical. Brazo hidráulico para manejar tubulares que puede ser accionado desde el piso de la torre de perforación, eliminando el trabajo del encuellador de los taladros convencionales. Un bloque viajero, provisto de un sistema giratorio diseñado para enroscar y desenroscar la tubería, que se desliza a través de un sistema de rieles instalado en la estructura de torre. Sistema hidráulico especial para darle el torque apropiado a cada conexión de los tubulares.

POZOS GRASS ROOT

Consiste en abrir una ventana cortando el revestidor de producción 100 pies debajo de la zapata del revestidor de superficie. La diferencia básica entre ellos es que en el Grass-root el pozo es completado con un revestidor del mismo diámetro que el original.

Mientras que en la Desviación larga el pozo tiene que ser completado con un revestidor de menor diámetro que el original. Para poder hacer un Grass-root es requisito indispensable que el revestidor de producción no esté cementado hasta la superficie.

Se aplica en los pozos someros donde:El revestidor de producción está muy deteriorado

No puede ser recuperado un pescado del pozo

POZOS DE DESVIACION CORTA•Consiste en abandonar el hoyo original del pozo y perforar uno nuevo desviado a través de una ventana debajo del revestidor de producción. 

Se aplica:Para reemplazar el forro que está dañado•Cuando hay pescado dentro del forro afectando la producción•Cuando el forro no esta dañado, pero requiere ser reemplazado y empacado con grava para inyectar el pozo con vapor

POZOS HORIZONTALES Son pozos perforados horizontalmente o

paralelos a los planos de estratificación de un yacimiento con la finalidad de tener mayor área de producción. También se denominan pozos horizontales aquellos con un ángulo de inclinación no menor de 86º respecto a la vertical. La longitud de la sección horizontal depende de la extensión del yacimiento y del área a drenar en el mismo. Según el radio de curvatura, existen cuatro tipos de pozos horizontales básicos, cada uno de los cuales poseen una técnica que va en función directa con la tasa de incremento de ángulo y del desplazamiento horizontal. Adicionalmente, se requiere un ensamblaje especial de la sarta de perforación para poder obtener los grados de inclinación máximo hasta el objetivo.

HERRAMIENTAS DIRECCIONALES

Mechas: son de tamaño convencional con uno o dos chorros de mayor diámetro que el tercero, o dos chorros ciegos y uno especial, a través del cual sale el fluido de perforación a altas velocidades, también puede ser utilizada una mecha bicono con un chorro sobresaliente.

Existen en el mercado una gran variedad de herramientas que son útiles en la perforación direccional.

La fuerza hidráulica generada erosiona una cavidad en la formación, lo que permite a la mecha dirigirse en esta dirección. Este es un método utilizado normalmente en formaciones blandas y semiblandas.

La perforación se realiza en forma alternada, es decir, se erosiona una sección del hoyo y luego se continúa con la perforación rotatoria.

• Cucharas deflectoras (guiasonda): son piezas

de acero en forma de cuchara con la punta cincelada

•Cuchara removible: se usa para iniciar el cambio de inclinación y rumbo del pozo, para perforar al lado de tapones de cemento o para enderezar pozos desviadores. Consta de una larga cuña invertida de acero, cóncava en un lado para sostener y guiar la sarta de perforación. Posee una punta de cincel en el extremo para evitar el giro de la herramienta y de un tubo portamecha en el tope para rescatar la herramienta

ESTABILIZADORUn cuerpo estabilizador es sustentado giratoriamente por el sub estabilizador, donde el cuerpo estabilizador permanece sustancialmente estacionario en relación con el pozo de sondeo a medida que gira la sarta de perforación. Al menos una pala estabilizadora es sustentada por el cuerpo estabilizador, siendo la pala estabilizadora extensible radialmente desde el estabilizador para encajarse con la pared lateral del pozo de sondeo. Cada pala estabilizadora es extensible y retirable desde el cuerpo estabilizador independientemente de las demás. Cada una de las palas va guiada por ranuras de fondo inclinado y desplazada a lo largo del fondo por un motor eléctrico. Los motores son alimentados por baterías que se cargan por acoplamiento inductivo con bobinas de carga sustentadas por el sub estabilizador. El movimiento de las palas se controla por telemetría desde la superficie o por un sistema mwd (mediciones durante la perforación).

CONCEPTOS BASICOS DE LA PERFORACIÓN DIRECCIONAL.

· Profundidad Medida (MD): es la distancia o longitud del hoyo. Representa la distancia de la trayectoria del pozo o la medición de la tubería en el hoyo.· Profundidad Vertical Verdadera (“True Vertical Depth”): es la proyección de la profundidad medida en la vertical. Representa la distancia vertical de cualquier punto del hoyo al sistema de referencia.· Desvío: es la distancia horizontal de cualquier punto del hoyo al eje vertical de referencia, también se le conoce como desplazamiento o desviación horizontal.· Punto de arranque (“Kickoff Point, KOP”): es la profundidad del hoyo en la cual se coloca la herramienta de deflexión inicial y se comienza el desvío.· Ángulo de inclinación: es el ángulo formado del pozo con respecto a la vertical.· Tasa de incremento o disminución de ángulo: es la cantidad de grados por unidad de longitud necesarios para incrementar o disminuir el ángulo.· Dirección u orientación: ángulo fuera del Norte o Sur (hacia el Este u Oeste), que muestra la orientación y el desplazamiento.· Azimuth: ángulo desde el Norte, en dirección de las agujas del reloj, de la desviación del hoyo.· Sección aumentada: sección del hoyo, después del KOP, donde el ángulo de inclinación aumenta.

CONCEPTOS BASICOS DE LA PERFORACIÓN DIRECCIONAL.

· Sección tangencial: sección del hoyo donde el ángulo de inclinación y dirección permanecen constante.· Sección de descenso: sección del hoyo donde el ángulo de inclinación disminuye.· Giro: es el movimiento necesario desde la superficie para obtener un cambio de dirección u orientación.· Registro: es la medición por medio de instrumentos, del ángulo de inclinación y dirección en cierto punto del hoyo.· Coordenadas: son las distancias en las direcciones N-S y E-O de un punto dado.· Rumbo: es la intersección entre el estrato y un plano horizontal, medido desde el plano N-S.· Buzamiento: es el ángulo entre el plano de estratificación de la formación y el plano horizontal, medido en un plano perpendicular al rumbo.· “ Pata de Perro”: cualquier cambio severo de ángulo y trayectoria del pozo.· Severidad de “Pata de Perro”: es la tasa de cambio del ángulo entre dos secciones, expresado en grados por unidad de longitud.Objetivo (Target): es un punto fijo del subsuelo que corresponde a la formación que debe ser penetrada por el pozo.

MOTORES DE FONDO Los motores de fondo constituyen el último desarrollo en

herramientas desviadoras. Son operados hidráulicamente por medio del lodo de perforación bombeado desde la superficie a través de la tubería de perforación. Pueden utilizarse para perforar tanto pozos verticales como direccionales. Entre las principales ventajas proporcionadas por el empleo de los motores de fondo podemos mencionar las siguientes:

Proporcionan un mejor control de la desviación. Posibilidad de desviar en cualquier punto de la trayectoria

de un pozo. Ayudan a reducir la fatiga de la tubería de perforación. Pueden proporcionar mayor velocidad de rotación en la

barrena. Generan arcos de curvatura suaves durante la perforación. Se pueden obtener mejores ritmos de penetración.

Los motores de fondo pueden ser de turbina o helicoidales. En la Figura 6, se muestra un diagrama de un motor dirigible, el cual es la herramienta más utilizada para perforar pozos direccionales y se caracteriza por tener la versatilidad de poder perforar tanto en el modo rotatorio, como deslizando. Estos aparejos evitan la necesidad que se tenía en el pasado de realizar viajes con la tubería para cambiar los aparejos de fondo.

En la Figura 7, se muestra una sección transversal de un motor de fondo. Ambos motores pueden dividirse en los siguientes componentes: conjunto de válvula de descarga o de paso, conjunto de etapas (rotor-estator, hélices parciales), conjunto de conexión, conjunto de cojinetes y flecha impulsora, unión sustituta de rotación para barrena.

MOTORES HIDRÁULICOS TIPO TURBINA El motor pozo abajo es la herramienta deflectora que más se usa actualmente.

Lo impulsa el lodo de perforación, que fluye por la sarta de perforación. El motor genera la fuerza de torsión pozo abajo lo que elimina la necesidad de dar rotación a la sarta. La primera variación del motor pozo abajo, que se conoce por el nombre de turbo barrena o motor tipo turbina es una recia unidad axial multietapa que ha demostrado ser muy eficiente y confiable, especialmente en formaciones semiduras a duras.

Fig. 8. Motores Hidráulicos tipo Turbina

PERFORACION HORIZONTAL Se definen como pozos horizontales aquellos que son perforados paralelamente a los planos de estratificación del yacimiento (o hasta alcanzar 90 grados de desviación con respecto a la vertical), siempre y cuando se inicie la perforación desde superficie, debido a que cuando se comienza a perforar desde un pozo ya existente se denomina ‘’Re-entry’’. Él término ‘’pozo horizontal’’ se refiere a pozos de 90 grados de inclinación con respecto a la vertical, pero también se denominan pozos horizontales aquellos con un ángulo de desviación no menor de 86 grados. Este presenta una fractura de conductividad finita donde la altura de la fractura es igual al diámetro de la sección horizontal del pozo.

TIPOS DE POZOS HORIZONTALES RADIO ULTRACORTOEl radio de curvatura en esta técnica de perforación Horizontal varia de 1 a 2 pies, y el ángulo de construcción entre 45° y 60° por pie, con sección Horizontal entre 100 a 200 pies. RADIO CORTOEn esta técnica el radio de curvatura varia de 20 a 40 pies con variaciones del ángulo de construcción de 2° a 5° por pies, con una sección horizontal de 100 a 800 pies de longitud. RADIO MEDIOEl radio de curvatura varia de 300 a 800 pie, con un ángulo de construcción de 6° a 20° por cada 100 pies. La sección horizontal varia de 2000 a 4000 pies de longitud. RADIO LARGOEl radio de curvatura varia de 1000 a 3000 pies y el ángulo de construcción entre 2° y 6° por cada 100 pies. La sección horizontal varia entre 1000 y 4000 pies de longitud.

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION

ESPERO LES HAYA GUSTADO MI TRABAJO