7/21/2019 Riesgos en La Perforacion Direccional

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PRÁCTICA NÚMERO: Nº 2

TÍTULO DE LA PRÁCTICA: ``Riesgos en la Perforación Direccional y. .

 Normal de Pozos´´

GRUPO : Nº 1

MATERIA: Perforación III (PGP 212

NOMBRE DEL DOCENTE: Ing. Jhon Alex Leon Seno

APELLIDOS Y NOMBRES:

Alconz Cruz Aldo (Ing. Petróleo y gas natural)

FECHA DE ENTREGA: 06 de Julio de 2013

SUCRE – BOLIVIA 

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RIESGOS EN LA PERFORACION DIRECCIONAL Y NORMAL DE POZOS

1.  Introducción.-

Durante la perforación de un pozo desviado pueden ocurrir varios problemas que ocasionan

muchos riesgos, como por ejemplo desviaciones bruscas que pueden partir la tubería, cuando latubería se encuentra recostada en una sección que puede pegarse y otros. Todos estos

 problemas debe conocerlos el operador direccional, como también minimizarlos.

El problema más crítico asociado con la desviación es fallar en llegar al objetivo, pero pueden

resultar varios problemas operacionales y de perforación que en últimas pueden conllevar 

mayores costos en la perforación de un pozo debido al tiempo extra requerido para corregir el problema.

Los problemas más comunes que ocurren en la perforación de un pozo direccional son:

Patas de Perro: 

La desviación del hueco se expresa entérminos de la inclinación con respecto a lavertical.Cuando hay un cambio brusco de dirección, se

forma una pata de perro. Una pata de perro es

un cambio brusco en la dirección del pozo quehace un curso más difícil para que la sarta losiga.

La rata a la cual el ángulo del hueco cambia,

es entonces más importante en determinar laseveridad de una pata de perro.

Cuando se está perforando un pozo direccionalse debe medir los grados de desviación por longitud del hoyo, estos cálculos se llaman

“severidad de la pata de perro”. Para estoscálculos se debe conocer:

  dirección horizontal a dos profundidades.

  dirección vertical a las mismas dos profundidades.

  la distancia entre esas dos

 profundidades.

Las patas de perro pueden ser identificadas mediante registros regulares de desviación y porque la perforación requiera peso y torque extra causados por la restricción en el movimiento

de la tubería.Si se dejan sin corregir, las patas de perro pueden conducir a la aparición de más problemas posteriores como la formación de ojos de llave y escalones, que a su vez pueden resultar en

 problemas aún más severos como pegas de tubería y fallas mecánicas en la tubería.

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  Pega de Tubería: 

Las sartas de tubería, de revestimiento yhasta las herramientas de registros puedenllegar a pegarse dentro del pozo por las

siguientes causas geométricas:

  Ensamblajes muy rígidos que nose doblan al pasar por una pata de

 perro.

  Los Drillcollars que se traban al pasar por un ojo de llave.

De la misma manera, con derrumbes que ocurren másfácilmente cuando hay patas de perro y ojos de llave.

El revestimiento se puede pegar al tratar de pasar por una

 pata de perro.Las Herramientas de registros eléctricos también se

 pueden pegar en ojos de llave o en patas de perro.

Pegas Diferenciales: 

Las pegas diferenciales se deben a una

diferencia de presión entre el hoyo y laformación, ocasionada por una larga sartacon demasiados drill collars que seasienta o para en el lado opuesto de

donde se está tomando fluido en el hoyo.

Cuando los drill collars estánsobredimensionados o la sarta posee larga

longitud de los mismos, se presta a

ocasionar pegas. También son debidas auna alta desviación del hoyo, altas

densidades, muchos ripios, interrupciónde la circulación.

En estas ocasiones en que los esfuerzos por recuperar toda la sarta de perforación, se procede a

la detección de puntos libres o que no estén atascados mediante la aplicación de un alto torque

 para rotar la tubería y observando los puntos en los que se observa que la tubería gira con eltorque aplicado. De allí se obtiene la profundidad en la que se espera que la tubería no esté

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atascada, se realiza una desconexión mecánica o mediante cañoneo, separando la parte libre de

la sarta de la que está atascada para recuperarla. Este proceso se conoce como back Off,mediante el cual se saca la tubería que fue desconectada mecánicamente.

Mecanismos para evitar las pegas diferenciales:

  Esté alerta a los problemas de las formaciones. Las formaciones permeables comoareniscas y calizas tienen el mayor potencial de pega diferencial.

  Preseleccione tratamientos del lodo y métodos de liberación.

  Asegúrese de que siempre haya en la localización un suministro adecuado delubricantes, fluidos para píldoras y material de pérdida de circulación.

  Seleccione los BHA para un mínimo contacto con las paredes durante la perforación desecciones en las que haya un alto riesgo de pega diferencial. Si es necesario, use

estabilizadores de menor diámetro (desgastados) hacia la parte superior del BHA.  Mantenga el peso del lodo en el mínimo necesario para perforar la sección. Monitoree y

mantenga todas las otras propiedades del lodo, especialmente los geles, los sólidos de

 baja gravedad y el filtrado

  Mantenga la tubería en movimiento y circule siempre que sea posible. Seleccionemétodos o equipos de registro de dirección que requieran que la tubería permanezcaestática el menor tiempo posible.

Pega Mecánica: 

Existe un potencial de problemas después de un cambio de ensamblaje de fondo (BHA),

cuando se corren los ensamblajes rígidos después de los ensamblajes flexibles o cuando secorren ensamblajes rotativos después de ensamblajes de motor.

Se debe tener cuidado al viajar en el hueco después de haber hecho un cambio radical deensamblaje de fondo (BHA).

La pega mecánica es el resultado de uno o una combinación de los siguientes factores:

  Geometría del hueco.

  Empaquetamiento del hueco

  Chatarra en el hueco  Cemento fresco  Geometría del hueco  Ensamblajes rígidos

Incremento de Torque, Arrastre y Fatiga en la Tubería: 

  Existe un aumento de los esfuerzos mecánicos sobre la tubería cuando se pasa a través

de restricciones como las que hemos visto.  Cuando la tubería de perforación es forzada contra la pared de una pata de perro, elesfuerzo es mayor en el lado exterior que en el lado interior de la curvatura. Cuando la

tubería gira, se alternan las solicitaciones de esfuerzo máximo y mínimo sobre la mismaocasionando un esfuerzo mecánico de fatiga.

  Cuando se está perforando un pozo desviado, la tubería rueda sobre la pared del pozo lo

cual causa fricción adicional debido a que el área de contacto es mayor. A medida que

aumenta el ángulo, se requerirá más torque para vencer la mayor resistencia.

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Cuando se hala la tubería, también se requerirá más esfuerzo adicional (overpull) para

 poder levantar la tubería y superar el arrastre ejercido.

Revestimiento y Cementación: 

  Adicionalmente al peligro de pega, el revestimiento puede ser dañado y debilitado

cuando pase una pata de perro.  Cuando el revestimiento quede muy apretado contra la pared, el cemento no podrá

circular entre el revestimiento y la pared del pozo, lo cual evita que haya una buena

adherencia.  Una vez puesto y cementado el revestimiento, su pared interior se verá desgastada

durante la perforación y los viajes, pues la tubería seguirá siendo forzada contra la pared.

2.  Prevención.-

Existen diferentes métodos para la prevención de los riesgos en la perforación direccional y

normal, los más utilizados son:

Efecto de Péndulo: 

El efecto de péndulo es la tendencia de la sarta de perforación de colgar verticalmente debido a la fuerzade gravedad. Si el pozo se desvía de la vertical, la

 broca y la sarta apoyarán su peso sobre el lado bajo delhueco y tratarán de volver a la dirección vertical a no

ser que una fuerza se les oponga.Hay tres fuerzas en la parte inferior de la sarta de

 perforación que intentan restaurar la dirección vertical:

  La fuerza pendular: ejerce el peso de los

drillcollars entre la broca y el primer punto de

contacto con la pared del hueco, llamado el punto de tangencia. Entre más alto sea el puntode tangencia, más grande será el péndulo y

mayor la tendencia de la sarta a volver a la

vertical.  La carga axial suministrada por el peso de los

Drillcollars la cual afecta la fuerza pendular.

Una carga mayor ocasionará que el fondo de la

sarta se doble hacia la broca, haciendo menosalto el punto de tangencia, luego se reduce lafuerza pendular.

  La resistencia de la formación a la fuerza pendular y a la carga axial. Es la combinación de dos fuerzas, una paralela al eje del pozo y la otra perpendicular al mismo.

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  Ensamblaje Pendular: 

Un ensamblaje pendular se usa para perforar formaciones inconsolidadas y blandas desdesuperficie cuando se pueden mantener ratas de

 perforación altas usando un bajo peso en la

 broca. También puede ser usado como medidacorrectiva para reducir ángulo cuando ladesviación excede el máximo permitido.

Cuando el ensamblaje pendular está compuestode solamente broca y drillcollars se le conoce

como slick assembly.El uso de un ensamblaje pendular no garantiza

que no haya patas de perro. Aun cuando hayaequilibrio, el ensamblaje pendular sigue libre para moverse de lado a lado en una formación

 blanda y desgastada hasta que el movimiento

lateral se detenga cuando los drillcollars entrenen contacto con la pared del pozo.

Ensamblaje para hueco empacado: 

En general los pozos se perforan con

algún tipo de sarta para huecoempacado, porque esta permite aplicar 

el máximo peso a la broca para unamayor penetración.

Una sarta para hueco empacado,

diseñada apropiadamente, tiene variasventajas:

  Reduce la rata de cambio delángulo del hueco (por lo cualevita las patas de perro)

  Mejora el rendimiento y la

vida de la broca. (Pues laobliga a rotar sobre su ejeverdadero)

  Mejora las condiciones en el

 pozo para perforar, registrar ysentar revestimiento.  Permite que se aplique mayor 

 peso de perforación a lasformaciones que se sabeocasionan problemas de

desviación.

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  Ensamblaje de péndulo empacado 

Los ensamblajes para hueco empacado se usan para minimizar la rata de cambio del ángulo del pozo; los ensamblajes de péndulo se usan para reducir el ángulo total del pozo. Si se necesita reducir la desviación total del pozo y se requiere un ensamblaje de hueco

empacado, se debe usar un ensamblaje de péndulo empacado.

En el ensamblaje de péndulo empacado, los drillcollars que integran la longitud del péndulo sesitúan debajo del ensamblaje regular de hueco empacado.

3.  Equipos.- 

Estabilizadores: 

Los estabilizadores se usan para estabilizar la broca y los drillcollars en el hueco. Cuando estánadecuadamente estabilizados, se puede aplicar el

 peso óptimo a la broca, obligándola a girar sobre

su verdadero eje y así perforará hacia delante sincambios súbitos de ángulo. Se necesitarán menos brocas y se incrementará la rata de penetración.

Reamers: 

Los rimadores (Roller reamers) se usan

 principalmente para mantener en calibre eldiámetro del pozo en formaciones muy duras.

Ubicados después de la broca, los rimadoresefectivamente reperforan la formación para

mantener el diámetro del pozo, extender la vida de

la broca y evitar pegas de tubería.También se usan para estabilización adicional en

formaciones duras. Aunque su limitada área de

contacto con la pared no le permite ser altamenteefectiva en la mayoría de los casos, y además, enformaciones blandas, los cortadores del rimador 

 penetran la pared del pozo lo cual reduce la

estabilización y pueden incrementar la desviaciónde la broca.

Bibliografía.-

Procedimiento para pegas de tubería durante la perforación; PETROWORKS; versión1. Manual de perforación, procedimientos y operaciones en el pozo; DATALOG; versión

3.