Mejores Prácticas para Reforzamiento de las Paredes del Pozo

Presentación del tema: "Mejores Prácticas para Reforzamiento de las Paredes del Pozo"— Transcripción de la presentación:

1 Mejores Prácticas para Reforzamiento de las Paredes del Pozo
Integrated BOrehole Strengthening Solution (I-BOSS) Jorge Vera, Project Manager Gabe Manescu, Regional Technical Service Manager 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

2 Estructura de la Presentación
I-BOSS Reforzamiento del Hueco y Prevención de Pérdida de Circulación La Diversidad de Métodos de Reforzamiento Esfuerzo de Cierre de Fractura (ECF) Reforzamiento de Esfuerzos Circunferenciales (REC) El proceso de Diseño del REC o Celda de Esfuerzos (Stress Cage) OPTI-STRESS Ensayos en el laboratorio Aplicación de REC en el Campo – Aplicación Continua Manejando Material de Prevención de Pérdidas (MPP) Monitoreo del Tratamiento Reporte de Desempeño Resumen 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

3 Integrated BOrehole Strengthening Solutions (I-BOSS)
I-BOSS es un conjunto de soluciones para reforzar el hueco durante la perforación y así evitar problemas como pérdidas de circulación, pega de tubería e inestabilidad del hueco. I-BOSS beneficia al operador por medio de La reducción de tiempo no productivo (non-productive time, o NPT) y así reducir los costos Minimizar el uso de revestidores de tubería para estabilizar zonas frágiles, y así reducir los costos La oportunidad que presenta para perforar pozos en aguas profundas o yacimientos previamente inaccesibles El apoyo logístico y el perfil de HSE que le da en el campo. I-BOSS incluye una combinación de productos y sistemas, servicios de ingeniería y equipo de control de sólidos. 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

4 Problema: Operaciones de Alto Riesgo
Zonas Depletadas Pozos Desviados Aguas Profundas Problema: Operaciones de Alto Riesgo 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

5 ¿Por qué es importante controlar las pérdidas?
Costo estimado en la industria en el GdM: US$ 1 billones/año. El costo mundial se estima que asciende a US$ 3 billones/año. En promedio, 10-20% del costo total de la perforación de un pozo APAT esta asociado a pérdidas de fluidos (U.S. Department of Energy). Para la cura de las pérdidas de circulación, no hay una solución sencilla. En consecuencia, la oferta de productos para pérdida de circulación ha proliferado con aproximadamente 200 productos disponibles (50 compañías). Se requiere de un programa integral que incluya prevención asi como la cura o remediación de las pérdidas de circulación. 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

6 Reforzamiento del Hueco
Gradiente de Presión/Fractura Incrementando el Esfuerzo de Compresión Tangencial Incrementa la densidad máxima antes de iniciar una fractura Profundidad Presión de Poro (Presión de Formación + Presión de inestabilidad de hueco) Gradiente de Fractura (Esfuerzo mínimo in-situ + Presión de Iniciación de Fractura) Densidad del Fluído ECF o REC 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

7 La Diversidad de Métodos de Reforzamiento
Todas estas conceptos son basados en producir resistencia a la propagación de fracturas Esfuerzo de Cierre de Fractura (ECF): SPE 92192, SPE , SPE Tratamiento con píldoras de alto filtrado Puede ser administrado con método continuo Refuerzo de los Esfuerzos Circunferenciales (REC): SPE 87130, SPE 90493 Aislamiento del Punto de la Fractura: AADE-08-DF-HO-19, SPE 20409 Tratamiento continuo de bajo filtrado con MPP Fluid Casing (Ultra-Low Fluid Loss): SPE , SPE 90493, AADE-07-NTCE-67 Tratamiento continuo de muy bajo filtrado con MO o MPP Resiste iniciación, tanto como la propagación, de las fracturas y presiones muy altas 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

8 Esfuerzo de Cierre de Fractura (ECF)
Cuando fractura que ya existe es abierta, materiales obturantes son forzados adentro El líquido del fluido, filtra por las paredes o punta de la fractura (tip) 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

9 Esfuerzo de Cierre de Fractura (ECF)
Mientras el fluido pierde líquido, se consolida un tapón sólido de baja permeabilidad El tapón que se queda en la fractura, la soporta y aísla la punta de la fractura 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

10 REC (Celda de Esfuerzos)
Mientras la fractura se abre, partículas del MPP se meten en la boca y tapan la abertura Partículas de MPP más pequeñas siguen las más grandes y sellan el tapón 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

11 REC (Celda de Esfuerzos)
Fluido atrapado atrás del tapón de MPP pasa por los poros La presión baja y transfiere el estrés a las partículas del MPP 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

12 ECF vs REC: Diferencias Operativas
Esfuerzo de Cierre de Fractura (ECF) REMEDIACION Píldoras de altos-sólidos (alto filtrado) son forzadas luego de ocurrir la pérdida; Píldora puede ser base agua en un ambiente no acuoso; Puede ser seguida de una píldora reticulada o cemento; Aplicación de FORM-A-BLOK es un ejemplo de tratamientos de ECF. Reforzamiento de Esfuerzo Circunferencial (REC) PREVENCION MPP adicionado a concentraciones moderadas al perforar (implica manejo de control de sólidos); Crear estrés circunferencial con mínimo tamaño de fractura; Menores posibilidades de dañar la formación. 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

13 Esfuerzo de Cierre de Fractura (ECF) - Remediación
FORM-A-BLOK: Nueva píldora “deshidratante” de alta fuerza Mezcla seca de fibras y polímeros que utiliza el proceso de deshidratación para formar una masiva pared de sólidos (S.G. = 1.98) Concentración de 40ppb (115 Kg/m³) para todas las densidades de lodo Alta resistencia de fijado, independiente de tiempo y temperatura Estabilidad térmica: 350⁰F (175 °C) Puede ser utilizado con agua o aceite para formar un tapón Seguro (Ambientalmente & HSE) para mezclar/utilizar 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

14 Reforzamiento de Esfuerzo Circunferencial (REC)
Prevención - MPP adicionado a concentraciones moderadas durante perforación OPTISEAL I – Mezcla optimizada; Sella fracturas hasta 1000 µm de ancho OPTISEAL II y III - Mezcla optimizada; Sella fracturas hasta 1500 µm de ancho OPTISEAL IV – Optimizada para yacimientos en los cuales ácido es planeado para estimulación o donde datos de MWD/LWD son afectados por grafito; Sella fracturas hasta 1200 µm de ancho G-SEAL HRG: Grafito sintetico con alta resiliencia G-SEAL HRG FINE: Grafito sintetico con alta resiliencia,granulometria fina BLOK-R 750: Material marmolitico de tamaño grande d50 = 650μ to 800μ 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

15 El proceso de Diseño del REC o Celda de Esfuerzos
OPTI-STRESS: Diseño del tratamiento REC Calcula el ancho de la fractura con un modelo nuevo de Análisis de elementos finitos Emplea incertidumbre y análisis de Monte Carlo para generar una curva de la probabilidad del ancho de la fractura. OPTI-STRESS ajusta la distribución del tamaño de MPP al ancho de la fractura. Calcula las concentraciones de producto para mantener la fractura abierta con un algoritmo único 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

16 Ensayos – Desempeño de MPP
Aparato simulando el sello de fracturas permeables o impermeables a alta presión Condiciones operativas: Presión: hasta 41 MPa (6,000 psi) Caudal; 0.01 – 50 ml/min (recomendado). Presión en fractura o de poro: 1.7 – 17 MPa ( psi) Ancho de Fractura: 100 – 2500 µm Fractura: +/- 10 µm 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

17 Ensayos – Desempeño de MPP
G-SEAL PLUS 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

18 Aplicación del REC en el campo
Adición Continua (mantener MPP en circuito completo de lodo) Emplear cuando las arenas débiles deben ser perforadas con densidades superiores al gradiente de fractura El método más exitoso, pero más costoso y difícil implementar Aplicación Puntual (administrar píldoras de MPP en cada conexión durante la perforación) Emplear cuando las arenas débiles deben ser perforadas con densidades por debajo del gradiente de fractura aumentándose a niveles superiores posteriormente Menos exitoso que adición continua, pero menos costoso y más fácil implementar Durante Corrida de Revestidor (administrar píldoras de MPP anteriormente) Emplear para prevenir pérdidas en arenas débiles al correr revestidor o cementar Algunos clientes usan este tratamiento todo el tiempo 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

19 Aplicación del REC en el campo - Adición Continua
Es lo más eficiente para REC pero necesita mejor control de sólidos ETAPAS CORTAS No use zarandas Se re-usa MPP Recortes se quedan en el fluido Arena y sólidos finos se quedan en el fluido El tamaño de MPP es disminuido ETAPAS LARGAS Use Zarandas: desechar recortes Se re-usa MPP Reología controlada más fácilmente Recortes y arena son desechadas Usa más MPP Sólidos finos se quedan en el fluido Use Sistema de Recuperar MPP Concentración de recortes y sólidos finos es bajo, propiedades de lodo buenos, costos de dilución bajos Costo inicial es alto Zaranda de 3 niveles de alta capacidad es buena alternativa 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

20 Aplicación del REC en el campo - Adición Continua
Sistema de recuperar MPP - Zaranda de 3 Niveles de Alta Capacidad MD 3 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

21 Administrar píldoras concentradas de MPP
Aplicación de MPP fácilmente en la zona de pérdida – WELL COMMANDER Permite aumentar considerablemente las tasas de bombeo Flujo-Velocidad ayudando a la extracción de recortes, reduciendo la caída de presión de la bomba. Aplicación de Materiales de Prevencion Pérdida, fácilmente en la zona de pérdida Excelente de limpieza del pozo durante tareas de perforación o circulación. Mejora la circulación cuando es colocada en cruces de cañerías Permite desarmar sondeo de perforación controlando el derrame de fluido en la plataforma de maniobra. Es una válvula para el uso en operaciones que pueden producirse pérdidas de circulación, la inestabilidad del pozo o se presenten desafíos limpieza del pozo 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

22 Ensayos – Monitoreo del tratamiento de MPP
Técnicas empleadas en sitio Desempeño de sello Celdas de APAT (modificados para permitir prueba con PPA) Permeability Plugging Apparatus (PPA) Distribución de Tamaño de Partícula (PSD) Kit de Arena Análisis de tamices húmedos Dispersión de láser (laboratorio) 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

23 Reporte de Desempeño Perú / Reservorio de Gas Camisea / Andes Este
Fracturas Naturales y Fracturas Inducidas durante la Perforación en Formaciones Estresadas por Tectonismo. Objetivo Reforzar las areniscas de la Fm Vivian para que se pueda mantener una densidad que permita evitar los brotes al atravesar la Fm Chonta, y no fracturar la Fm Vivian, al menos hasta que pueda revestirse y cementarse con Casing de 9 ⅝”. 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

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Reporte de Desempeño Se emplearon las siguientes técnicas de reforzamiento obteniéndose los siguientes resultados: Adición Continua (Materiales Reforzadores) Se mantuvo una concentración de 3 lb/bbl de cada material marmolado (CaCO3) de tamaño: D50 = 40 micras y D50 = 250 micras basados en software de diseño de MPP y disponibilidad de los productos locales. Applicación en SPOT (Píldora Concentrada de MPP) Tratamiento de Remediación para pérdidas severas – incrementó el refuerzo del pozo pudiendo incrementarse la densidad del fluido hasta 0.8 lb/gal ( SG) por encima de la ventana estipulada. Tratamiento Preventivo antes de correr y cementar el revestidor – Incrementó el reforzamiento del pozo hasta 1.68 lb/gal (0.202 SG) 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

25 I-BOSS - Mejores Prácticas para Reforzamiento de las Paredes del Pozo
Resumen I-BOSS - Mejores Prácticas para Reforzamiento de las Paredes del Pozo Provee una solución para: Perdidas de Circulación en zonas depletadas o bajo balance. Evitar Pega de Tubería en zonas depletadas Incrementar la estabilidad de las paredes del pozo. Beneficios: Reducir Tiempos No Productivos (TNP) Perforar proyectos de aguas profundas y reservorios previamente inaccesibles Soluciones Integradas & Soporte Consiste en: Pre-planeamiento de Herramientas Productos y Sistemas Servicios de Ingeniería y Herramientas en el pozo Equipos de superficie de control de desechos 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO

26 MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION
“Como empleados de M-I SWACO es nuestra responsabilidad hacer todo lo posible para evitar cualquier incidente de QHSE” DIAS SIN ACCIDENTES Base Comodoro Rivadavia: 1255 días Base Neuquén- Mendoza: 584 días Base Salta: días 4/1/2017 Confidential Information © 2010 M-I SWACO