El proceso de Perforación consiste en conectar el ensamblaje de fondo (BHA) a la mecha con el propósito de penetrar las diferentes formaciones, aplicando los factores mecánicos óptimos (peso y rotación) para obtener la mejor tasa de penetración. En el proceso es conveniente analizar las mechas, los criterios de selección, el mecanismo de corte, los factores mecánicos, la evaluación y la longitud de las barras.

PERFORACION A PERCUSION (1859)

PERFORACION ROTATORIA (1901)

Componentes del equipo:1- Maquina de vapor2- Correas de transmisión3- Cable de achicar4- Malacate5- Malacate de transmisión6- Malacate para carga pesada7- Malacate para cable de perforación8- Biela9- Eje conector10- Viga maestra (balancín)11- Puntal mayor12- Bases de la torre13- Sótano14- Patas de la torre15- Travesaños16- Cornisa17- Poleas

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Se utilizó por más de 60 años en la industria !

Principales componentes de un equipo de Perforación Rotaria:

Sistema de Izamiento Sistema de Rotación Sistema de Circulación Sistema de Fuerza Sistema de Seguridad.

Bombas

Rotaria

B.O.P

Revestidores

MechaHoyo

Las innovaciones más marcadas fueron:El sistema de izaje, el sistema de circulacióndel lodo y los componentes de la sarta.

SISTEMA DE IZAMIENTO

1- La torre o cabria de perforación2- La subestructura 3- La planchada4- El malacate5- El bloque corona6- El bloque viajero7- El gancho8- Los elevadores9- La guaya de perforación

SISTEMA ROTACION1- La mesa rotaria2- Los accesorios rotatorios 3- La unión giratoria4- El cuadrante5- El sustituto del cuadrante6- La tubería de perforación7- Las lastrabarrenas8- Herramientas especiales de fondo9- La barrena

1- El fluido (lodo) de perforación 2- El área de preparación del lodo3- Los equipos de circulación 4- El área de acondicionamiento del lodo.

Equipos de circulación:

-Bombas de lodo - Líneas de descarga y retorno -Tubo vertical - Manguera de perforación

1- Los motores primarios Máquinas gas, diesel o diesel-eléctrico.

2- El sistema de transmisión de potencia.

1- La unidad acumuladora2- El conjunto de válvulas (BOP)3- El múltiple de estranguladores4- Línea de matar

DISEÑO DE SARTA DE PERFORACION

Objetivo General:

Diseñar sartas de perforación determinando las secciones del ensamblaje de fondo, las tuberías de perforación y la posición de los estabilizadores.

Constituye uno de los elementos más importante en cualquier operación de perforación.

Se considera la unión indispensable para conectar los sistemas de levantamiento, rotación y circulación.

Está constituida por el ensamblaje de fondo y la tubería de perforación.

Un buen diseño de estos elementos es el punto de partida para lograr una perforación exitosa. “

“ ENSAMBLAJE DE FONDO (BHA):Es la sección de la sarta de perforación que agrupa el conjunto de herramientas entre la mecha y la tubería de perforación.

El ensamblaje de fondo está formado por: barras de perforación (Drill Collar), tubería pesada, estabilizadores y algunas herramientas especiales (accesorios).

Algunas de sus funciones es proporcionar el peso requerido sobre la mecha para maximizar la tasa de penetración, facilitar la obtención de hoyos en calibre, evitar una desviación del hoyo mayor a la normal y minimizar las vibraciones y atascamiento de la sarta.

Su diseño depende de los problemas que presente el hoyo para lo cual se requiere modificar el ensamblaje original. Ensamblaje no estabilizado.Ensamblaje estabilizado.Ensamblaje direccional.

BARRAS DE PERFORACIÓN (Drill Collar):

1. Proporcionar rigidez y el peso suficiente sobre la mecha para obtener una ROP más efectiva.2. Mantener en tensión la tubería de perforación.3. Reforzar el extremo inferior de la sarta de perforación que está sujeta a esfuerzos decompresión,

torsión y flexión.

PROCESO DE CEMENTACIÓN DE POZOS:

El proceso de cementación primaria consiste en mezclar y colocar lechadas de cemento en el espacio anular entre el revestidor y las paredes del hoyo, con el objeto principal de fijar el revestidor para garantizar la perforación de la próxima fase, así como el aislamiento de las formaciones perforadas a fin evitar la migración de fluidos (comunicación de estratos).

La lechada de cemento debe llenar ciertos requisitos para realizar satisfactoriamente la tarea que se le encomienda:

La lechada de cemento debe ser capaz de ser puesta en el sitio deseado por medio del equipo superficial de bombeo.

El cemento debe proporcionar un sellado positivo entre la tubería de revestimiento y la formación.

El cemento debe ser lo suficientemente impermeable para que los fluidos no puedan escurrirse a través de él cuando ha fraguado.

El cemento debe ser lo suficientemente impermeable para que los fluidos no puedan escurrirse a través de él cuando ha fraguado.

“ El método moderno de cementar tubería de revestimiento desde el fondo, data de 1920 cuando Erle Halliburton cementó un pozo en el campo Hewitt en Oklahoma. Existen numerosas variaciones de técnicas de cementación primarias en uso ”.

CEMENTACIÓN DE POZOS:Los procesos de cementación en los pozos se han clasificado en dos tipos básicos:Cementación Primaria.

Este tipo de cementación se realiza al cementar los revestidores del pozo (conductor, superficial, intermedio, producción, etc.) durante la perforación.

Cementación Secundaria.

Este tipo de cementación se realiza para corregir problemas en las cementaciones primarias o para abandonar zonas no deseables.

Existen dos tipos:

Cementación a baja presión. Cementación a altas presiones.

En la primera, el cemento se obliga a penetrar en la formación con una presión menor a la presión de fractura. En la segunda se realiza a una presión mayor a la de fractura.

PROCESO DE COMPLETACION DE POZOS

Etapas Antes de la Completación:

a.- Perfora b.- Perfila c.-Evalúa las Formaciones. ¿ VALE LA PENA COMPLETAR EL POZO ?

Entendemos por completación de pozos al conjunto o series de operaciones que se realizan en un pozo después que se baja y se cementa el revestidor de producción. El proceso involucra:

1. Bajar el Revestidor de Producción.

2. Cementar el revestidor y evaluar la calidad de cementación.

3. Verificar la Profundidad del cañoneo.

4. Bajar el Ensamblaje mecánico del pozo, es decir la tubería de producción o de inyección con una serie de dispositivos especiales: Empacaduras fijas y Recuperables, mangas de producción y de circulación, niples de asentamiento, mandriles de gas lift, botellas, válvulas de seguridad, el colgador, el árbol de navidad, etc.

La completación de los pozos deben ser diseñadas para obtener la máxima rentabilidad en el campo

COMPLETACION DE POZOS:

El conocimiento de los tipos de completación y los aspectos relacionados con ella, contribuirán a disminuir los problemas operacionales que se presentan usualmente. En la completación se deben tomar en cuenta los siguientes aspectos:

Revestimiento de Hoyo:

Se refiere a la forma de proteger el hoyo con una tubería de revestimiento, de acuerdo con la profundidad y tipo de formaciones productoras.

Disposición del Equipo de Producción:

Consiste en el diseño de los equipos de tuberías, Empacaduras, etc., que, conectados entre sí, permiten la producción de zonas con hidrocarburos.

Número de Zonas Productoras:

Se refiere a la cantidad de lentes productivos en posibilidad de ser abiertos a la producción, lo cual depende de su potencial y profundidad.

TIPOS DE COMPLETACION:

Los tipos fundamentales de completación de pozos son los siguientes.

Completación a hoyo abierto: el revestidor de producción se asienta por encima de la zona productora

Hoyo abierto, forro ranurado colgado y empacado con grava.

Completación con tubería ranurada no cementada: el revestidor de producción es asentado y cementado por encima de la zona productora, y una tubería ranurada se instala al revestidor mediante un colgador. Permite empacar con grava.

Completación a hoyo revestido y cañoneado: el revestidor se asienta a través de la formación productora y se cementa. Posteriormente, se cañonea para establecer comunicación efectiva entre el hoyo y el yacimiento.

Las completaciones a hoyo revestido y según el número de zonas cañoneadas pueden ser:

A. Completación Sencilla.

Se utiliza en aquellos pozos y que sólo tienen un horizonte productor o teniendo varios pueden ser producidos a través de la misma tubería.

Los tipos de completación sencilla son:

1.Con tubería abierta en el extremo. 2. Sin tubería de producción.

3. Completaciones sencillas sin Empacaduras. 4. Completaciones sencillas con Empacaduras.

B. Completación Múltiple.

Es aquella que tiene como objetivo fundamental poner a producir dos o más yacimientos, en el mismo pozosin que se mezclen los fluidos de los diferentes yacimientos.

Sarta Sencilla - Empacadura Sencilla.

Sarta Paralela – Múltiples Empacaduras, dobles y sencillas.

FLUIDOS DE TERMINACION:

Los fluidos de completación o reparación de pozo son aquellos que se bombean o se hacen circular, dentro del hoyo en el momento de realizar operaciones de control de pozo, limpieza, taponamiento, cañoneo, evaluación y completación.

Los fluidos de Completación se clasifican:

Según su Homogeneidad. Según su componente principal.

Los fluidos usados en este tipo de operaciones son, en general, salmueras de alta concentración de sales (Na, Cl, Zn, Mg).

Factores que afectan la selección de un fluido de Completación y Reparación:

Mecánicos. De formación. Ambientes.

Los fluidos de Completación permiten mantener las condiciones apropiadas para colocar la completación de modo eficiente y segura

PROCESO DE CAÑONEO EN POZOS:

El cañoneo es una técnica aplicada para proveer una comunicación efectiva entre el pozo y el yacimiento. Esto conlleva a perforar pequeños hoyos a través de la tubería de revestimiento, el cemento y también dentro de la formación. Para este fin, se utilizan cargas explosivas que se disparan eléctricamente a voluntad en el momento y a la profundidad deseada.