Buenos Aires, 7 al 10 de agosto de 2012

Presentación del tema: "Buenos Aires, 7 al 10 de agosto de 2012"— Transcripción de la presentación:

1 Buenos Aires, 7 al 10 de agosto de 2012

2 Optimización de la Perforación de Pozos HPHT Uso de la Tecnología UBD Autores Gustavo Cullell / Darío Buzaglo Buenos Aires, agosto de 2012

3 Introducción Objetivo Desarrollo Conclusiones Oportunidades

4 Ubicación Ubicado a 30 km de Neuquén. Superficie total del área, 800 km2 240 pozos perforados El Yacimiento Río Neuquén se encuentra ubicado a 30 km de la ciudad de Neuquén, cerca del yacimiento Loma de la Lata (YPF) La superficie total del área es de unos 800 km2, con un total de 240 pozos perforados, la mayoría tuvieron como objetivo principal reservorios someros, Lotena, Sierras Blancas, Quintuco y Mulichinco. El objetivo de este proyecto es Punta Rosada.

5 Columna estratigráfica
Formación objetivo Punta Rosada y Lajas Punta Rosada Intercalación de areniscas y arcillas depositada en ambientes fluviales, detálicos y estuarinos. Se la divide en dos miembros, Superior y Medio. Lajas Presenta dos cuerpos arenosos separados. Arenas amalgamadas separadas por intercalaciones de pelitas. Punta Rosada 600 m Lajas 80 m Ambas formaciones están modificadas por efectos diagénicos que redujeron considerablemente la calidad de los reservorios, permeabilidades < 0.1 md y porosidades del orden del 5-10% principalmente de origen secundario.

6 Este es un corte, este-oeste, que une varios pozos perforados en el área que intenta explicar la no continuidad del reservorio Punta Rosada en pozos cercanos. Como se puede observar se interpreta como capas lenticulares. A esto se suma la baja permeabilidad de las mismas. La foto corresponde a un afloramiento del reservorio a 100 km del área y que muestra la intercalaciones de arcillas y arena.

7 Premisa Pta Rosada Superior Molles Lajas Punta Rosada Medio Lotena Resolver el potencial problema de entrar en pérdida de circulación, en la formación Punta Rosada, al densificar el lodo para controlar zonas de sobre-presión e influjo de gas, como es el caso de la formación Molles. m m PREMISA m

8 Introducción Objetivo Desarrollo Conclusiones Oportunidades

9 Objetivo Elevar el nivel de seguridad operativo durante la perforación de la formación Punta Rosada medio, Lajas e ingreso a Molles. Optimizar el costo métrico de perforación.

10 Introducción Objetivo Desarrollo Conclusiones Oportunidades

11 Antecedentes En el 2007, RN-1045 y RN Cañería Intermedia en base Lotena. RN-1045 Surgencia en Molles y pérdida de circulación en la parte superior de la formación Punta Rosada. Herramienta en pesca. Side Track. No se alcanza el objetivo. RN-1044 Menor densidad de trabajo. Problemas operativos con el lodo. Se alcanza el Objetivo. Cañería Intermedia Durante el año 2007 se perforaron dos pozos cuyo objetivo era la formación Punta Rosada. El diseño de los pozos consistía en un casing conductor (13 3/8) para aislar canto rodado/basalto, un casing de superficie para aislar acuíferos someros, un casing intermedio para aislar formaciones sobre-presurizadas de formaciones de bajo gradiente de fractura, y por último un casing de producción para alcanzar el objetivo del pozo. El casing intermedio fue asentado en la base de la formación Lotena cuya formación admite al tener que densificar la formación Pta Rosada Superior. En el primer pozo perforado nos encontramos con una surgencia en el fondo de pozo, al ingresar en la formación Molles, la cual no pudimos soportar debido a la admisión en la formación Punta Rosada Superior. Luego de varios intentos se nos quedó aprisionada la herramienta por lo cual tuvimos que realizar un side track. En el side track no logramos llegar a TD por problemas de pérdida de circulación. En el segundo pozo, RN-1044, se tomaron recaudos y se perforó el último tramo del pozo con una densidad menor a la del pozo anterior, logrando llegar a TD sin problemas. Como problema operativo vimos que llegar a la densidad de ahogo de Molles debíamos incrementarla con Baritina dado que con Formiato de Sodio mas Potasio solo logramos 1450 gr/l. Podríamos haberlo hecho con Formiato de Cesio pero no teníamos el producto disponible. Con estos antecedentes se llevaron a cabo estudios de geomecánica para el rediseño del pozo. La idea principal fue utilizar la técnica de UBD para resolver situaciones donde el gradiente de fractura/admisión en pozo abierto no soportara el lodo de ahogo. Influjos Influjos y Densifica

12 Diseño 13 3/8 700 m 9 5/ m 4 1/ m Del estudio de geomecánica realizado, se obtuvieron las curvas de presión poral y fractura. Con el uso de CasingSeat y StressCheck se definió y verificó la profundidad de asentamiento, diámetro, libraje y grado de acero de las cañerías. Cañería de contingencia. El estudio fue realizado por la compañía GMI utilizando pozos de referencia del yacimiento, perforados en año 1997 y los dos perforados en A partir de este estudio se inicio el diseño de los pozos para el proyecto Punta Rosada. En la venta de perforación se observa la curva de presión poral, de fractura y de colapso. En la formación Punta Rosada se observa el salto de presión escalonando hasta la formación Molles. Esta formación tiene un presión estática de 9500 psi equivalente a un lodo de 1700 gr/l (aprox) Para evitar tener pérdida de circulación por admisión de capas superiores decidimos aislar esta formación, Molles, de la parte superior de Punta Rosada, dado que esta presenta menor gradiente de fractura que el resto de la misma formación. Entonces, el diseño requería asentar una cañería intermedia en la base de PR Superior. Nos encontramos con el problema de perforar la formación PR Superior corriendo el riesgo de tener admisiones en la formación Lotena, como nos pasó en el side track del RN Para salvar este problema, se planteó un cañería de contingencia, liner, que se correría en el caso se observar admisiones durante la perforación de PR Superior.

13 Propuesta 13 3/8 700 m 9 5/ m 4 1/ m Uso de reinforcing en Lotena. Casing virtual Cañería Intermedia en la base de Punta Rosada Superior. Prever Liner de contingencia. Utilizar lodo base agua y UBD en la fase de producción. Punta Rosada Superior: 1.2 – 1.3 kg/l Punta Rosada Medio/Lajas: 1.5 – 1.65 Kg/l Perforar lo mínimo necesario en Fm Molles. Camara Perfilaje. De lo anterior se resolvió asentar una cañería intermedia en la base de la formación PR Superior, previendo una cañería de contingencia. Para evitar esta cañería de contingencia, se previó realizar la técnica de reinforcing en la formación Lotena, la cual consiste en agregar un producto al lodo, que hace las veces de un obturante, justamente para reforzar la formación y evitar tener pérdidas. La compañía de lodo lo vende como Casing Virtual. Para la sección de producción, se optó por lodo base agua (dejando atrás Formiato por cuestiones ambientales) y utilizar la tecnología UBD para elevar el nivel de seguridad operativo al momento de perforar la formación Molles. Si bien la idea original fue no perforar en Molles por la incertidumbre en el valor de presión. Dado que este proyecto requiere información para optimizar tanto la perforación como la terminación y producción, e necesario perforar en la Formación Molles para dejar cámara para la herramienta de perfilaje y para la terminación del pozo (monobore requiere mayor longitud de cámara para fractura)

14 Operación UBD En RN-1059, se utilizó la cañería de contingencia (liner) Se perforó en UBD Punta Rosada y Lajas. Densidad de entrada 1170 gr/l, de salida 1100 gr/l. DEC: ~ 1260 gr/l. Presión por anular entre 100 y 150 psi. No se observó derrumbe durante la perforación, si durante las maniobras. Densidad de Ahogo de pozo 1400 gr/l Pozo con control direccional. Intermedia Liner El primer pozo perforado este año, fue el RN-1059, en el cual se hizo uso de la cañería de contingencia. La ingeniería del pozo requería realizar la técnica de reinforcing en la formación Lotena. No se hizo por que la integridad obtenida durante el LOT, en el zapato anterior, fue menor a la densidad estimada de perforación de la formación PR Superior. Hicimos una prueba de integridad de pozo, antes de perfora la formación Lotena, la cual determinó asentar la cañería de contingencia. Luego perforamos la formación PR Superior con la densidad estimada y se asentó el Liner de contingencia. No logramos probar la técnica de reinforcing en Lotena. Iniciamos la perforación de la formación PR Medio, de acuerdo a programa, utilizando UBD. Como se ve en el gráfico, la densidad de lodo se incrementó a la estimada de perforación (1300 gr/l). Luego la densidad se llevó a un valor de 1170 gr/l donde se observa retorno de gsa en superficie. La presión en anular se mantuvo en 100/150 psi. Con este valor de densidad se trabajó todo el pozo controlando la estabilidad del mismo. No se observó derrumbe durante la perforación. La densidad equivalente durante la operación se calculó en +/ gr/l. La densidad de ahogo utilizada fue 1380 gr/l. El cambio de trépano en 3700 m antes de ingresar en la formación Lajas cuya presión de formación es mayor y de esta manera y con el rendimiento del trépano observado podíamos llegar a TD sin realizar un cambio. La linea roja corresponde a la densidad de trabajo del side track que hicimos para salvar la pesca de una herramienta de perfilaje que se nos cayó durante la operación de perfilaje. La caida de la misma fue por inoperancia de la compañía de servicio. Para el side track se trabajo con la misma densidad que el pozo original sin inconvenientes para llegar a TD. Tanto en pozo original como side track no se ingresó a la Formación Molles. En la base de la formación Lajas realizamos una prueba de integridad de pozo con una equivalente menor a la necesaria para soportar la formación Molles.

15 Operación UBD En RN-1047, no se utilizó la cañería de contingencia (liner). Casing virtual No se perforó en UBD Punta Rosada y Lajas. Densidad de lodo 1300 gr/l a 1550 gr/l. Se observó poco derrumbe durante la perforación y maniobras. Pozo con control direccional. Intermedia En segundo pozo perforado, RN-1047, funcióno con éxito el fortalecimiento de la formación Lotena, logrando asentar la cañería intermedia en la base de la formación PR Superior. Evitando asi colgar el liner de contingencia. Iniciamos la perforación del tramo de interés sin el uso de UBD, aumentando la densidad de lodo a valores de 1300/1500 gr/l. Esto se resolvió luego de ver el caliper obtenido en el pozo anterior, donde la densidad de trabajo fue menor y quizás haya sido menor que la presión de colapso de las formaciones, observándose cavernas que impidieron una correcta lectura de las herramientas de perfilaje. La perforación no presentó problemas. Se observó algo de derrumbe que se corrigió con aumento de densidad. El equipamiento de UBD se montó para la perforación de este tramo. En este pozo se perforó 22 m en la formación Molles si ningún problema.

16 Operación Trépanos Zona de interés en 2 carreras RN-1059 en 6”
Excelente performance en 6”. DISEÑO DE TRÉPANOS En cuanto a trépanos, el diseño de pozo se planteó con 3 carreras en la zona de interés, esto fue a partir de las experiencias en los pozos perforados en 2007, el análisis de compresibilidad de roca realizado con la información del RN-1044 y el apoyo de la compañía de trépanos. Se optó por la estructuras de Corte con Doble Hilera de Back Up para atravesar zona de mayor UCS. En ambos pozos estaba programado perforar la zona de interés con 8 ½” pero en el RN-1059 asentamos la cañería de contingencia y perforamos con trépano de 6”. Preparamos una comparación con los trépanos utilizados solo en la zona de interés de los pozos perforados en 2007 y 2011 donde se observa una excelente perfoomance de los trepanos de 6” 6” Q406FX 8.1/2” Q505FXX

17 Operación Trépanos Mejor rendimiento respecto a 6 1/8” sin UDB Mejor rendimiento respecto a 8 ½” Aquí graficamos las ROP obtenidas por cada trépano en el tramos de interés de PR Medio y Lajas, de los pozos ST y 1047. Lo primero que observamos fue que el número de carreras en los últimos pozos fue inferior a los perforados en carreras para el 1044, 3 para el 1045 y solo 2 para los que perforamos este año. Luego observamos que los pozos perforados con 6 1/8” (1044 y 1045) tuvieron ROP menor al 1059, perforado en 6”. Asociamos este rendimiento al uso del UBD. Al hacer la comparación con el RN-1044, perforado luego del 1059 pero con trépano de 8 ½”, observamos también una mayor ROP también asociamos este mejor rendimiento al uso de UBD, como sabemos la teoría dice que la mayor ROP se obtiene con 8 ½”. Por último, también graficamos la ROP obtenida en el side track del 1059, como se ve es mucho menor y esto se debe a que este trépano construyó la ventana para salir del pozo original y luego construir la curva para alejarnos del pozo.

18 Operación Trépanos COSTO METRICO
En este gráfico tenemos el costo métrico de la zona de interés, con el fin de comparar la performance de los trépanos en este tramo. Se observa un menor costo métrico en el pozo RN-1059 respecto a los pozos perforados con igual diámetro sin UBD y respecto al RN-1047 perforado con 8 ½” sin UBD (U$ 503) En el costo métrico calculado para el RN-1047 se consideró la tarifa con UBD dado que se montó por seguridad del pozo. Para el cálculo del costo métrico de hicieron las siguientes consideraciones Costo de trépanos de 6 y 6 1/8 U$ 8000 Costo trépano de 8 ½ U$ 15000 Tarifa A U$ 1205 Tarifa A con UBD U$ 1800. Viaje 305 m/h 1 h para circular (fondo arriba) 1 h flow check 4 h para ahogar en UBD 8 h Montaje RBOP.

19 Avance Pozos CURVA DE AVANCE POZOS
El pozo RN-1059 se perforó en 104 dias debido a la pesca. El RN-1047 en 62 dias, 1 d menos al programado.

20 Introducción Objetivo Desarrollo Conclusiones Oportunidades

21 Conclusiones UBD contribuyó a la seguridad operativa. Menores tiempos de circulación de pozo. Rendimiento trépanos de 6” excelente. Menor costo métrico. Caliper, deficiente en ambos pozos, en estudio. Optimización en tiempo de perforación. CONCLUSIONES UBD contribuyó a la seguridad operativa : Aseguramos el pozo ante una surgencia. Menores tiempos de circulación de pozo: Se disminuyeron los tiempo de circulación y normalización de pozo, porque solo realizamos dos carreras. La performance de los trépanos de 6” fue excelente, creemos como resultado del uso de UBD. Como dijimos antes, la primer carrera del 1059 se cortó temor a tener que hacer un cambio de trépano en la formación Lajas, de hecho, el trépano salió con un para de cortadores rotos. Menor costo métrico. Al trabajar en desbalance, se logró mejorar la penetración y rendimientos de los trépanos de 6”. El caliper fue malo en los dos pozos, y esto casi descarta que sea un problema de densidad de lodo (colapso). El pozo RN-1044 se perforo con lodo formiato altamente inhibitorio se obtuvo un muy buen caliper, esto nos acerca mas a un problema quimico. Actualmente estamos haciendo estudios de muestras de cutting obtenidas en los pozos para ver cual sistema de lodo es conveniente utilizar. Optimización en tiempo de perforación. Respecto a la perforación con diametros menores (pozos con anterior esquema)

22 Introducción Objetivo Desarrollo Conclusiones Oportunidades

23 Oportunidades Caliper, actualizar estudio Geomecánica estudiar sensibilidad de arcillas. Evaluar alternativas para mantener la verticalidad de los próximos pozos. OPORTUNIDADES Con la actualización de la geomecánica y el estudio de compatibilidad de las arcillas, vamos realimentar nuestro programa de ingeniería y rediseñar tanto el esquema de pozo como el tipo de lodo y trépanos a correr en los siguientes pozos. Esto hace referencia al mal caliper, si bien vemos que el costo metrico es menor con UDB no nos tenemos que olvidar lo importante que es para el proyecto recolectar la mayor cantidad de información posible y que esta sea de calidad para su análisis. Optimizar la perforación en este proyecto implica reducir tiempos y costos, y rediseñar nuestro el esquema de nuestros pozos es clave para esta optimización.

24 Optimización de la Perforación de Pozos HPHT Uso de la Tecnología UBD GRACIAS Autores Gustavo Cullell / Darío Buzaglo Buenos Aires, agosto de 2012