Guayaquil 14 de febrero del 2014

NGS Natural gamma Ray spectrometry tool

Objetivo

Los NGS * Spectrometry Gamma Natural Del Rayo la herramienta utiliza la espectroscopia de la cinco-ventana para resolver los espectros gammas totales del rayo en K, Th, y Curvas de U. El rayo gamma estándar y rayo gamma menos el componente de uranio también se presenta. La gamma computada el rayo o la curva del th se puede utilizar para evaluar contenido de la arcilla donde los minerales radiactivos están presentes.

Aplicaciones

Estudios de la capacidad del intercambio catiónico Delineación del depósito Detallado bien--bien a la correlación Definición de la fases y deposicional ambiente Reconocimiento de la roca ígnea Reconocimiento de otro radiactivo materiales estima potenciales de Uranio y potasio Análisis litológico de registros de entrada

Figura de la herramienta

Desventajas:

Depende del tamaño del agujero De la densidad del Fango ya que las formaciones más densas exhiben

una radioactividad levemente mas baja Tiene que tener un rayo de alta energía Gamma para alcanzar el

detector de más profundidad.Figure F29. Main logs recorded in Hole 1230A. A. The hole diameter is measured by the caliper arm of the density sonde. B. The gamma ray log is a measure of the natural radioactivity of the formation. C. Concentrations of potassium, thorium, and uranium derived from the gamma ray counts. D. Resistivity measured by the Phasor Dual Induction Tool with three depths of investigation. E. Preliminary compressional (VP) and shear (VS) sonic velocity. These data will be reprocessed postcruise. F. Density log (red line) compared with density measurements made on core samples (shaded circles) (see "Density and Porosity" in "Physical Properties"). G. Porosity log for the two receivers of the APS sonde compared with porosity measurements made on core samples (shaded circles) (see "Density and Porosity" in "Physical Properties"). HNGS = Hostile Environment Natural Gamma Ray Sonde. SGT = Scintillation Gamma Ray Tool.

Environmental Measurement Sonde (Sonda de Medición Ambiental)

Fundamento:

La herramienta EMS incrementa dramáticamente la habilidad para determinar la forma precisa del hueco abierto. La EMS hace seis mediciones independientes de caliper alrededor del agujero para determinar la ovalidad real para el estudio de análisis de esfuerzos. Adicionalmente, el EMS obtiene medidas de la resistividad del lodo, temperatura y aceleración a lo largo del eje de la herramienta lo cual facilita la corrección en tiempo real de otras herramientas de hueco abierto.

Objetivos:

Mejor evaluación de la geometría del agujero

Los seis brazos independientes del EMS calibran la sección transversal del hueco con más precisión en un rango de tamaño de agujeros para entregar una información detallada de la geometría del agujero. El resultado es una mejor corrección ambiental de las herramientas de imágenes, para mejorar los análisis de esfuerzos y una estimación más precisa del cálculo del volumen del cemento, aun si la herramienta no está centralizada.

Correcciones ambientales a tiempo real

El caliper mejorado, las medidas de la resistividad y temperatura del lodo; nos permiten realizar corrección ambiental en tiempo real de medidas obtenidas de las herramientas de imágenes como AIT* Array Induction Imager Tool, the IPL* Integrated Porosity Lithology Tool y el ARI* Azimuthal Resistivity Imagen, y debido a que la EMS es combinable con otras herramientas nos permite realizar estas operaciones sin la necesidad de realizar un viaje extra dentro del pozo.

Medición precisa de la resistividad del lodo

El sensor de resistividad de lodo del EMS el cual a través de múltiples electrodos de voltaje monitoreados entrega información robusta y precisa de la resistividad del lodo sobre condiciones adversas, es decir, esta medición

no se ve afectada por la presencia de costra de lodo en frente de la herramienta.

Mejores correlaciones de profundidad

La herramienta EMS incorpora un acelerómetro axial, de donde los datos obtenidos del acelerómetro pueden ser usados para entregar correlaciones de profundidad de las medidas tomadas en el hueco abierto (pozo), y a su vez para corregir la velocidad de la herramienta y estimar la desviación del pozo.

Información detallada de la geometría del agujero

Las seis lecturas independientes de caliper proveen información detallada para perforación y petrofisica. Un algoritmo de procesamiento por ovalidad basado en las seis mediciones precisas de radios ovales entrega información detallada de la geometría del agujero con diámetros axiales corto y largo, con sus orientaciones y posiciones de cada uno de los brazos de la herramienta.

Ventajas

Determinación del radio del pozo y calculo del volumen de cemento Análisis de los esfuerzos y la estabilidad del pozo Análisis automático de la forma del agujero

Corrección ambiental y correlaciones de profundidad de otras medidas

Combinabilidad Poder seleccionar fácilmente a que profundidad debe ser colocada

una empacadura (packer) a hueco abierto.

Especificaciones:

Thermal neutron decay time

Generalidades

• Registra en función de la profundidad un valor de tiempo que indica la proporción relativa de degradacion de neutrones termales.

• Responde a la cantidad de cloro presente en el agua de formacion

• Salinidad y Porosidad, mas importantes interpretacin cuantitativa (resistivity logs), asi como Arcillosidad, Litologia y Naturaleza de los Hidrocarburos

Objetivos

o Controlar yacimientos, medianteo Deteccion en los cambios en los niveles de agua y GOR.o Efectuar mejor evaluacion de la eficiencia de recuperacion,

medianteo Monitoreo del ROS e intervalos prooductores que pudieren

pasar inadvertidoso Evaluar pozos viejos, diagnosticar problemas de produccion y

estudiar actuacion del yacimiento

Condiciones del Pozo

• Siendo un registro radioactivo se puede tomar en pozos entubados o no.

• Es poco afectado por efectos de perforacion o completacion, en consecuencia, cuando la salinidad del agua de formacion lo permite el Log TDT hace posible reconocer la presencia d Hidrocarb. en formaciones ya entubadas y detectar cambios de la saturacion de agua en la vida de un pozo.

Fundamento

• Una fuente emite neutrones de alta energia, los cuales son degradados hasta llegar a condiciones termales y ser absorbidos x los nucleos de la formacion.

• La poblacion de neutrones decrece exponencialmente durante el periodo de medicion. Los neutrones se exitan y emiten rayos gamma.

• Un detector de rayos gamma detecta la cantidad de ellos y mide indirectamente la disminucion en el tiempo de los neutrones termales. Este tiempo es el tiempo de degradacion termal

Neutrones termales y epitermales

Los neutrones empiezan con energía altas. Llamados neutrones rápidos. Como ellos interactúan con los núcleos de los átomos de la formación los neutrones empiezan a caer lentamente alcanzando un rango intermedio llamados NEUTRONES EPITERMALES. El proceso de “caída lenta” no es tan eficiente por el salto de los neutrones de varios núcleos sin perdida de mucha energía. Sin embargo, cuando los neutrones interactúan con los núcleos de H los cuales son de la misma masa de los neutrones, ellos pierden considerable energía llegando a ser NEUTRONES TERMALES O NEUTRONES LENTOS. ( Los neutrones termales pueden ser capturados por otro núcleo de átomo los cuales luego emitirán rayo gamma adicionales. Entre mas H haya en la formación mas neutrones termales o epitermales habrá.

τ log

“La misma técnica fue usada para identificar la riqueza de hidrogeno interpretada como hielo de agua en la regiones polares de la Luna”.

Equipo

Los aparatos TDT los hay en dos diámetros que

se los puede bajar por tubería de producción y

resisten has 150 oC

• 3 -3/8 in• 1 -11/16 in

El sistema de la sonda usa detectores de neutrones para medir la intensidad de

degradacion de los neutrones termales sobre el tiempo entre los pulsos de los neutrones emitidos por el generador.

La herramienta opera a 1000 pulsos/seg con cada 100 μseg seguido por una pausa de 900 μseg antes del siguiente pulso

Aspecto del Perfil

• Pistas 2 y 3 se muestra el tiempo de degradacion termal, el valor correspondiente de la seccion de absorcion Σ (ec. 4) y la curva de os cuellos (cuplas, coplas).

• Pista 1 muestra curva de Rayos Gamma

• Medición de la rejilla 1 y 4 sirve para controlar la calidad del perfil, no para fines interpretativos.

Conclusiones

• El análisis del registro depende de parámetros como:

• Salinidad de agua• Porosidad de la formacion• Arcillosidad• Litologia

• La saturación computada se vuelve incierta para bajas salinidades (<100000ppm) y bajas porosidades (<15%) y particularmente en formaciones arcillosas

• Gracias al aparato TDT de 1-11/16 in el perfil TDT da en forma efectiva la Sw de las zonas productoras durante la producción.

Platform Express

Objetivo

Mostrar las ventajas del sistema Platform Express en la toma de registros de resistividad, porosidad, gamma ray, densidad.

Fundamento

Se llevaron a cabo pruebas de campo en todo el mundo en una amplia variedad de configuración geológica y condiciones de un pozo. La confiabilidad fue de más de 3 veces superior a la de las tecnologías convencionales como las herramientas del triple combo. Los resultados de inigualable confiabilidad del sistema de diseño único y nuevo, la temperatura y la dura calificación de las normas. Platform Express incluye estándares como pruebas de 40 días sometido a calor y más de 2250 gramos de choque, por lo que es la primera herramienta por cable en la industria que se conocen en herramientas LWD.

Descripción

El Platform Express toma los registros aproximadamente al doble de velocidad comparado con el registro llamado combo triple, provee mejores respuestas y es más rentable ejecutar porque Platform Express requiere menos tiempo del uso del taladro. Las altas velocidades en la toma de registros reducen el tiempo de configuración y calibración y es más rápido

girar alrededor del pozo procesando toda la contribución para una mayor eficiencia. El largo de la herramienta de sistema Platform Express es menos que la mitad de largo que el combo triple y pesa alrededor de la mitad como mucho, pero da una mejor, más rápida y precisa respuesta a tiempo real. El uso integrado de sensores, juntas flexibles que mejoran la almohadilla de contacto y otras innovaciones tecnológicas mejorando y ampliando las tecnologías tradicionales de resistividad y porosidad, incluyen medidas de altas resoluciones en registros de micro resistividad y medición de imagen, además da la medida del movimiento de la herramienta para corregir la velocidad y hacer juego con la profundidad. En ensayos de campo realizados con una amplia gama de condiciones ambientales en Argentina, Canadá, Indonesia, Arabia Saudita y los Estados Unidos, el equipo Platform Express ha logrado resolver los problemas de registros por cables de una manera eficiente.

La principal razón para esta confiabilidad que presenta es que todos los componentes de Platform Express deben pasar el mismo choque riguroso y temperaturas cíclicas en las pruebas de las herramientas usadas para la toma de registros durante la perforación. El resultado es 3 veces más confiable que las herramientas convencionales como el triple combo.

Fig. 1. El sistema Platform Express es menos de la mitad de largo que el combo triple, y la velocidad de registro es dos veces más rápida. El tiempo de sacada es

grandemente reducido, y la eficiencia de operación es mejorada.

Mediciones de Platform Express

Un juego de sensores en Platform Express presenta un nuevo concepto en la precisión de evaluación de formación. Las medidas de resistividad son realizadas ya sea con AIT (Array Induction Imager Tool) conjunto de herramientas de inducción de imagen o HALS (High-Resolution Azimuthal Laterolog Sonde) sonda de alta resolución en registros laterales y

acimutales, ambos con 12 in máximas de resolución vertical. TLD (Three-Detector Lithology Density) y MCFL (Micro- Cylindrically Focused Log) tipos de mediciones que son integradas en una sola almohadilla denominada HRMS (High-Resolution Mechanical Sonde) sonda mecánica de alta resolución la cual presiona contra la formación. El registro TLD de dominio de nivel superior es un retrodispersor tipo densidad con medidas de 16 -, 8-, - o 2-in de resolución vertical.

Las medidas de micro resistividad MCFL las cuales investigan el mismo volumen de la formación como la medida de la densidad tiene 2 in de resolución vertical. Las juntas muy flexibles mejoran la aplicación de la almohadilla en agujeros bruscos. El HGNS sonda integrada por neutrón y gamma ray, provee rayos gamma y neutrón tomando medidas de porosidad con una resolución vertical de 24 in, procesando las partículas alfa disponibles se puede lograr una resolución de 12 in en los registros de neutrón. En tiempo real la velocidad y la profundidad son corregidas automáticamente todas estas medidas son proporcionada por un acelerómetro, para dar un cambio mucho mas rápido de pozo de procesamiento.

Fig. 2. Dos configuraciones del sistema Platform Express están disponibles para medir la resistividad. La resolución vertical de cada medida es mostrada en los

bloques de la derecha. Estos en combinación con los nuevos diseños de sensores, provee más medidas mucho más precisas, liderando para mejorar la interpretación y

cálculos de reservas.

Diseño de la herramienta articulada para mejorar el contacto de la almohadilla con la pared del pozo perforado y la

herramienta descendente.

La sonda de Platform Express permite que las juntas flexibles o de bisagra puedan girar un poco el cuerpo de la herramienta cuando viaja dentro y fuera de una sección severa de un pozo. Un segundo par de brazos aplica la

fuerza directamente a la parte de atrás del patín, por debajo de su centro, para mantener el patín sobre la cara se presiona en contra de la pared del pozo cuando el soporte del brazo golpea con una obstrucción.Junto con la almohadilla corta, el soporte adicional de los brazos y las juntas flexibles entregan una mejora significativa de las medidas tomadas en pozos desviados y muy severos. La corta longitud y el diseño de las articulaciones de la sonda permiten que pueda recorrer los pozos con corto radio de curvatura y pozos que contienen doglegs graves.

Fig. 3. El patín del HRMS es innovado con uniones flexibles para mejorar la aplicación del pad.

Fig. 4. La corta longitud y el diseño articulado hacen descender en radios cortos y pozos desviados fácilmente.

Aplicaciones

Platform Express quicklook

Permite la interpretación disponible de registros en tiempo real, muestra el registro de resistividad, porosidad y la correlación de las curvas con la columna litológica y la imagen de saturación de agua. La resistividad verdadera resistividad en la zona invadida y grafica seccional de porosidad se calcula para ser mostrada con las demás curvas. Una zona de interés aparece en la parte de lado izquierdo de la pista 6 donde la porosidad efectiva es superior al 3% y la saturación de agua es menor al 40%. En tiempo real la profundidad y la velocidad son comparadas y corregidas de los datos tomados, esta presentación es mucho mas precisa que las interpretaciones de quicklook producidas en el sitio del pozo de los datos de triple combo. La presentación de Platform Express quicklook también está disponible como un post Job play back. Este registro fue grabado con la AIT en la prueba de configuración de resistividad del pozo Amoco en Catoosa, Oklahoma.

. Fig. 7. El sistema Platform Express quicklook incorpora corrección ambiental en tiempo real

Conclusión

Presenta muchas ventajas Platform Express comparada con las herramientas del triple combo ya que en la toma de registros las imágenes que muestra Platform Express presentan una mayor resolución y nos ayuda a determinar con mayor facilidad las diferentes zonas de interés y determinar las propiedades de la formación como la porosidad y las resistividades.

También nos ayuda a determinar con mayor confiabilidad el cálculo de las reservas debido a la alta calidad de imagen que presenta Platform Express.

CASED HOLE DYNAMICS TESTER (CHDT)

OBJETIVO

Dar a conocer a los estudiantes de la materia Evaluación de Formaciones (FICT-01529) el objetivo, fundamento y descripción de la herramienta CHDT (Cased Hole Dynamics Tester).

INTRODUCCIÓN

Imagínese que intenta leer un periódico en una habitación oscura, o sentir con sus manos la temperatura de una papa recién horneada, o la textura de una roca utilizando guantes aisladores. La medición de las propiedades de las rocas mediante la utilización de herramientas de adquisición de registros es igualmente difícil cuando la formación se encuentra del otro lado de la tubería de revestimiento de acero y del cemento.

Una moderna herramienta de pruebas de formación recupera las muestras de fluidos de formaciones de los pozos entubados. La serie de servicios de Análisis Detrás del Revestimiento ABC ofrece un método sólido y eficaz desde el punto de vista de sus costos, para que las compañías de E&P analicen o vigilen rutinariamente las formaciones en pozos entubados.

Ya sea que se trate de campos maduros o de descubrimientos nuevos, los servicios de pozos entubados refuerzan la eficacia en la toma de decisiones. Por ejemplo, los servicios ABC proveen registros de respaldo cuando la adquisición de registros a agujero descubierto es demasiado riesgosa. Las herramientas también brindan datos valiosos cuando se buscan zonas productivas pasadas por alto en pozos más antiguos o cuando se vigila rutinariamente la saturación, el agotamiento y la presión de formación para el manejo óptimo de los campos de petróleo y gas. En este documento, se examina la herramienta CHDT (Cased Hole Dynamics Tester) que en español es conocida como Probador de la Dinámica de Formación de Pozo Entubado.

OBJETIVO DE LA HERRAMIENTA

Obtener mediciones de presión múltiples, recuperar muestras e identificar el tipo de fluidos de zonas detrás del casing, y taponar los agujeros practicados en la tubería de revestimiento, todo en un solo descenso.

FUNCIONAMIENTO

El Probador de la Dinámica de Formación de Pozo Entubado CHDT (Cased Hole Dynamics Tester) es utilizado para:

Obtener mediciones de presión múltiples con un Sensor de Cristal de Cuarzo CQG, utilizadas en otras herramientas de medición de la presión tales como el sistema MDT. Un cristal de cuarzo correctamente cortado posee una frecuencia resonante de vibración, similar a un diapasón. Cuando el cuarzo vibra, se produce una variación sinusoidal detectable en la carga eléctrica sobre su superficie. El esfuerzo inducido por la presión, aplicado al cristal, hace que la frecuencia de la onda Ref. 5. senoidal varíe en forma predecible y precisa. Estas propiedades convierten al cuarzo en un elemento valioso para muchas aplicaciones relacionadas con dispositivos electrónicos y aplicaciones de detección, incluyendo los sensores de presión utilizados en los campos petroleros.Recolectar muestras de fluido desde la parte posterior de un pozo entubado a partir del flujo de estos fluidos del yacimiento a la herramienta a través del agujero perforado.Identificar el fluido mediante la medición de su resistividad.Taponar los agujeros perforados por la CHDT, estos agujeros son más consistentes que los realizados con otras herramientas, permitiendo un sello más eficiente; como se muestra en la figura abajo.

Ref. 6.

DESCRIPCIÓN

La herramienta CHDT puede perforar a través de la tubería de revestimiento y el cemento y luego penetrar en la formación, obtener mediciones de presión múltiples, recuperar muestras de fluido y taponar los agujeros practicados en la tubería de revestimiento, todo en un solo descenso. La capacidad de volver a sellar los agujeros perforados hace que el probador resulte singularmente adecuado para varias aplicaciones de yacimiento y producción: por ejemplo, la localización de hidrocarburos pasados por alto, la evaluación de zonas productivas desconocidas, la producción o inyección a través de algunos agujeros y la determinación de los parámetros de evaluación de formaciones cuando no se dispone de registros adquiridos a agujero descubierto.

El sistema consta de las siguientes partes:

Patines: Los patines de contrapresión empujan la herramienta para colocarla en una posición excéntrica.

Tubería Flexible con Broca: Tiene un diámetro de 3/16’’ y una broca de tungsteno en el extremo.

Ref. 1.

Plug in Casing: (conector al casing), conecta la herramienta con el casing. Tiene un diámetro de alrededor de 0.3’’ y es resistente a la corrosión.

Ref. 1.

Revolver y balas: El revolver que dispara las balas huecas que perforan el casing y el cemento; son dos módulos y puede realizar seis hoyos por corrida cada uno.

Ref. 1.

Cartucho de potencia: Es donde se conecta el cable de potencia y provee de energía al sistema.

Módulo de cámara para muestras: Donde se almacenan las muestras para llevar a superficie.

Módulo de control de la perforación: Aquí se encuentran los sistemas que manejan la información entre la superficie y el subsuelo.

Modulo de probeta: Donde se realizan las pruebas de flujo.

Ref. 6.

Resistivity Cell: Sensor de resistividad para identificar el fluido.

Quartz Gauge (CQG-G): Sensor de presión.

Strain Gauge: Potenciómetro, para medir la tasa de flujo en una cámara de 0.05 cc.

Pretest Isolation Valve: Válvula de aislamiento para la pre-prueba, permite cargar y descargar los fluidos.

Flowline Isolation Valve: Válvula de aislamiento de la línea de flujo, previene la entrada de elementos sólidos.

Equalizing Valve: Válvula igualadora de presión.

Ref. 1.

ESPECIFICACIONES DE MEDICIÓN

ResultadosMedidas de presión detrás del casing, presión-volumen-temperatura (PVT) y

muestras de fluido, mavilidad del fluidoVelocidad Estacionario

PrecisiónMedidor CQG ±(2 psi [13,789 Pa]+0.01%

de lectura) (precisión), 0.1 psi [689 Pa] (resolution)

Penetración 6 in. [152 mm] (máx. desde el casing)

CombinableModulos MDT, otra herramienta CHDT,

más otras herramientas.Diámetro de la Perforación 0.281 in. [7.137 mm]Volumen de la Pre-prueba 6.1 in.3 [100 cm3]

Aplicaciones especialesMáximo 6 perforaciones por carrera

Servicio para H2S

ESPECIFICACIONES MECÁNICASTemperatura máx. 350 °F

Presión max.

20,000 psi [138 MPa]Max. Underbalance: 4,000 psi [27Mpa]

Plug rating: 10,000 psi [69 Mpa] {bidireccional}

Casing size min – max 5 ½ in. [13.97 cm] – 9 5/8 in. [24.45 cm]Diámetro exterior 4.25 in. [10.79 cm]

Weight Depende de la configuraciónTensión Depende de la configuración

Compresión Depende de la configuración

APLICACIONES

Evaluación detrás del casing de pozos antiguos. Cada vez es mayor el esfuerzo para volver a examinar campos maduros buscando nuevas zonas de pago. CHDT puede utilizarse eficazmente para evaluar el potencial económico de estas zonas.Desarrollo de datos económicamente críticos para la evaluación.Monitoreo de presión durante la inyección de agua, vapor y de CO2. Esto permite el ajuste oportuno de las estrategias para optimizar la producción.Identificación de zonas de almacenamiento de gas de los pozosIdentificación de zonas en pozos nuevos. Debido a las adversas condiciones del agujero, la evaluación no puede ser posible. El CHDT es una elección natural para evaluar el fluido del reservorio detrás del casing. Los riesgos operativos y los costos se reducen al mínimo.

BENEFICIOS

Eliminar el uso de explosivos, daños de perforación y de casing.EficienciaAcceso seguro a zonas de alta presión o de H2S.Compatibilidad con otras herramientas.Suple datos incompletos o herrados de registros anteriores.Prevención de las condiciones difíciles a hueco abierto.

CONCLUSIONES

El Probador de la Dinámica de Formación de Pozo Entubado CHDT ha demostrado ser una herramienta efectiva para la medición de presiones detrás del revestimiento logrando así proveer al usuario de datos críticos para conocer si la zona que está evaluando tiene la presión deseada, o construir el gradiente de presión.

La herramienta CHDT recoge muestras de fluido detrás del revestimiento, dando la oportunidad al usuario de conocer el hidrocarburo que tiene detrás del casing y evaluar si es económicamente rentable extraerlo.

La herramienta CHDT ofrece un método eficaz desde el punto de vista de sus costos para optimizar los planes de ejecución de nuevas terminaciones, mejorar datos de registros viejos o incompletos, valorar zonas productivas y evaluar pozos con respecto a su potencial económico. La herramienta también puede utilizarse para vigilar rutinariamente frentes de inundación y medir su efectividad en operaciones de recuperación secundaria.

Punzonamiento

INTRODUCCIÓN

La importancia de que la operación de cañoneo resulte más eficiente radica básicamente en las penetraciones alcanzadas y por ende en las razones de productividades estimadas a partir de estas, sin dejar de tomar en cuenta el daño total generado por las diferentes técnicas en estudio. Se debe realizar un análisis a los principales parámetros de punzonamiento bajo los cuales fueron operadas las técnicas de cañoneo, evaluándolas con otros parámetros, con el propósito de encontrar diferencias en la efectividad entre cada una de ellas.

INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA DE PUNZONAMIENTO

El proceso de punzonamiento.-

Todo pozo entubado debe ser punzonado para que los fluidos fluyan desde el subsuelo o sean inyectados en el fondo del pozo.

Los punzados desempeñan un papel fundamental en la producción de hidrocarburos, desde las pruebas de pozos para la evaluación del yacimiento hasta la completación e intervención de remediación o reacondicionamiento del pozo. De su éxito depende la producción del pozo de petróleo y/o gas, la productividad del pozo a largo plazo y la recuperación eficiente de los hidrocarburos. La carga moldeada o perforador jet es el componente explosivo que crea la perforación.

Diferentes características de colapso y penetración resultarán dependiendo en la forma y material del liner. Si la geometría del liner es cónica un largo y delgado jet será formado. En este caso, la penetración del jet en el objetivo es relativamente profunda, y la geometría del hueco es pequeña. Si el liner es parabólico o hemisférico un jet mucho más masivo, pero mas lento será formado, creando una penetración poco profunda con un diámetro de hueco relativamente grande.

Factores que afectan los resultados de los disparos.-

Taponamiento de los disparos

Efecto de la presión diferencial

Efecto de usar fluidos limpios

Efecto de la resistencia a la compresión

Determinación de la densidad de los disparos

Limitaciones de presión y temperatura

Costo

Daños del cemento y la tubería de revestimiento

Necesidad de controlar el claro de los cañones

Medición de la profundidad

Penetración contra tamaño del agujero

Factores que afectan la productividad de un pozo.-

El efecto del diseño del sistema de cañoneo como son la penetración, fase, densidad, diámetro del agujero, daño del lodo, etc., pueden ser evaluados usando la Relación de Productividad.

Los principales factores que afectan la productividad del pozo son:

Factores geométricos del disparo

Presión diferencial al momento del disparo

Tipo de cañones y cargas

Daño generado por el disparo

Daño causado por el fluido de la perforación

Daño causado por el fluido de la terminación

PR=Prod zonadisparadaProd zonaen agujero

abierto

Determinación de la efectividad de los disparos.-

Se puede determinar la efectividad de los disparos a partir de tres análisis, los cuales demostrarán cuantitativa y cualitativamente que disparo fue más efectivo. Estos análisis son:

Análisis a partir de la penetración del disparo (si los disparos sobrepasan o no la zona de daño de formación por invasión de fluido).

Un método simple para la estimación de la productividad de pozos.

Análisis a partir del daño total encontrado luego del disparo.

Previo al desarrollo de estos tres análisis se debe calcular el radio de invasión de la zona productora y estimar la longitud de penetración del disparo.

Cálculo del radio de invasión:

El radio rs de la zona dañada alrededor del pozo y la permeabilidad ks en esta zona están relacionadas al factor de daño S por la ecuación de Hawkins:

Note que incluso si k, s y rw son conocidas, no es posible obtener el radio del daño ni la permeabilidad en esta zona.

rs=rw×e

S

( kks−1)

Valores para k y S pueden obtenerse de pruebas de presión. Sin embargo la relación k/ks es difícil de determinar. Típicamente k/ks variará de 5 a 10 o en valores aún menores. En este trabajo se considerará una reducción severa de permeabilidad por efectos de invasión representada matemáticamente por una relación k/ks igual a 10, empleada en estudios anteriores referentes a cañoneo de pozos de petróleo.

Estimación de la longitud de penetración del disparo:

Un método para su cálculo fue propuesto por Thompson en 1962, el cual relaciona la resistencia compresiva, con los resultados obtenidos de pruebas en superficie, de la siguiente manera:

La profundidad de penetración de una carga en una roca específica puede ser determinada analíticamente empleando un simulador de cañoneo, para este estudio se dispuso del Programa SPAN (Schlumberger Perforating Analysis), que es un simulador que emplea algoritmos teóricos y una gran cantidad de datos experimentales para simular de una forma precisa los parámetros asociados a una operación de cañoneo, como por ejemplo profundidad de penetración de las cargas, el diámetro de orificio de entrada en el revestidor y diámetro promedio del túnel, como función de variables geométricas de la completación, características de las cargas y cañones y propiedades petrofisicas de la roca a punzonar.

TECNICAS DE PUNZONAMIENTO

DISPAROS

Pen=Pen sup×e[ 0. 086 (Cr−Cf )]

El cañón es un ensamblaje del sistema de punzonamiento, constituido de una serie de componentes explosivos diseñados para operar en una secuencia predeterminada y a un debido tiempo. Una vez que la secuencia se ha iniciado, ésta no puede ser parada, dado que la secuencia completa va desde la activación del detonador hasta la penetración de la tubería de revestimiento y del cemento requiriéndose solamente de micro segundos. El diseño del equipo y la planificación del trabajo son críticos.

ORIENTACION DE LOS DISPAROS

Luego de disparar, se puede correr un registro con la herramienta de imágenes Ultrasónicas USI orientada para confirmar que los disparos se hallan realizados correctamente. En esta imagen USI, los disparos aparecen como líneas finas debido a la escala de medición (Carril 3). Las profundidades de los disparos requeridas aparecen en el diagrama del pozo mostrado en el Carril 2. Este pozo se disparó en cuatro bajadas separadas de la pistola, utilizando una fase de

180° y dos disparos por pie (dpp) -un total de 118 orificios- orientados de noreste a sudoeste.

Objetivos

Obtener penetraciones limpias, intactas y productivas.

Penetrar en el espacio de producción tan lejos como sea posible, provocar huecos de entrada redondos y lisos en el casing.

Minimizar el daño en el casing y en el cemento.

Obtener la máxima tasa de flujo con el mínimo número de perforaciones.

Técnicas de Punzonamiento

PUNZONAMIENTO CON WIRELINE

Este sistema de punzonamiento se lo realiza utilizando una unidad de cable eléctrico. El Punzonamiento debe ser realizado en condiciones de overbalance (sobrebalance) hacia la formación, es decir, que la presión hidrostática necesaria para matar al pozo es mayor o igual que la presión de formación, esto se hace con el fin de evitar el soplado de los cañones hacia arriba, altas presiones en el espacio anular y en la superficie.

o CASING GUN

Tipo de cañón que sirve para punzonar el casing . Los casing gun son usados para punzonar casings de gran diámetro, todos

son recuperables, algunos son reusables. El relativo gran diámetro de los cañones casing gun permite flexibilidad en el tamaño de las cargas que pueden ser usadas; los escombros de la carga son retenidos en el transportador y esto evita que se taponen los choques, válvulas y líneas de flujo.

o THROUGH TUBING Utiliza algunos tipos de transportadores uno de los cuales

es el Hollow Carrier (tubo de acero de pared delgada en el cual se posicionan las cargas con la ayuda de regletas), el cual es una versión de pequeño diámetro del casing gun y tiene las mismas ventajas, sin embargo, a causa de su pequeño diámetro, se pueden usar sólo pequeñas cargas, lo que ocasiona una reducción del diámetro y penetración.

PUNZONAMIENTO CON TCP

Este método de punzonamiento, emplea TUBING CONVEYED PERFORATING (TCP), y cañones del tipo casing gun (específicamente los del tipo ports machined). El método de TCP debe ser operado en fluido limpio con una presión de bajobalance (underbalance), es decir, que la presión de la formación es mayor que la presión de la columna hidrostática.

El TCP involucra correr un cañón casing estándar con tubing o tubería de perforación bajo un packer de tensión o compresión

VENTAJAS

Los cañones screwport no son desechables; los machined port gun si son desechables puesto que vienen con unos orificios que no pueden ser taponados nuevamente. De manera general estos cañones through tubing, proveen una adecuada penetración sin dañar el casing; generalmente son corridos con presión atmosférica dentro del cañón; la energía que no es usada para producir el jet o chorro es absorbida por el portador y no por el casing.

La principal ventaja de los cañones Swing Jet, cañones transportados por wireline, es la capacidad de poder correr estos cañones a través del tubing para punzonar y entonces recuperarlos mientras se mantiene una presión diferencial dentro del pozo.

DESVENTAJAS

Las condiciones de sobrebalance deja los punzonamientos taponados por las esquirlas de las cargas; este taponamiento continúa aún si el pozo es puesto a producir; es muy difícil y raro que se consiga generar un diferencial de presión que limpie la mayoría de los orificios punzonados, creándose de esta manera altas velocidades de flujo y por consiguiente una turbulencia en el frente productor; por lo tanto, realizar una limpieza de estos taponamientos resulta difícil, puesto que aún acidificando no se lo consigue.

Se debe tener el adecuado espacio libre para obtener una adecuada penetración y no resquebrajar el casing

OBSERVACIONES

Los disparos se efectúan luego de haberse colocado a profundidad correcta en base a puntos de referencia (profundidad total, señales en el cable) y después de haber correlacionado los registros actuales del CCL con otros corridos originalmente o con algún anterior registro de control de cementación (CCL, CBL, VDL).

Los cañones de que se dispone para realizar los diversos tipos de punzonamientos son armados en función de la densidad de disparos, de acuerdo al tipo y conveniencia del trabajo a ser ejecutado.

Se debe punzonar primero la zona más profunda por posibles problemas de atascamiento que pueden darse debido a la deformación que sufre la superficie de la tubería a la entrada de los orificios, por la acción explosiva de las cargas.

Punzonar varios intervalos se consigue con la ayuda de un diodo que comunica a los dos cañones y enviando desde superficie un voltaje positivo para disparar un cañón y un voltaje negativo para el otro. Se dispara el cañón inferior primero para proteger al superior de las entradas de fluido que se ocasionan.

Cuando las cargas de los cañones no accionan por las fallas imprevistas, y no se punzonan los intervalos programados o uno de ellos, los cañones son sacados, revisados, vueltos a armar o combinados y bajados en una nueva disposición que permita corregir la falla.

CONCLUSIONES

La longitud de penetración que se puede lograr en una operación de cañoneo depende principalmente de las propiedades mecánicas de la roca, es decir de su resistencia a la compresión; además de otros factores tales como el diseño y tipo de cargas utilizadas.

Diseñar los sistemas de cañoneo de tal manera que el valor de penetración alcanzada maximice en lo que sea técnica y económicamente posible el valor de Eficiencia de Productividad.