PREVENCIÓN DE ARREMETIDAS

Presentación del tema: "PREVENCIÓN DE ARREMETIDAS"— Transcripción de la presentación:

1 PREVENCIÓN DE ARREMETIDAS
Y CONTROL DE POZOS DTO. SIAHO

2 Presión Hidrostática D H DEFINICIONES BÁSICAS
Es la presión ejercida por una columna de fluido Ph= * Densidad de lodo (lpg) * Profundidad (pie) Lpg Ph= * Densidad de lodo (lpc) * Profundidad (pie) Lpc H D La presión hidrostática es independiente de la forma del recipiente

3 Presión de Circulación
Es la presión necesaria para vencer la fricción entre el fluido de perforación y cualquier superficie con la cual está en contacto durante su movimiento en la tubería, en la mecha y el espacio anular.

4 Presión de Sobrecarga Es la presión ejercida por el peso combinado de la matriz de la roca y los fluidos contenidos en los espacios porosos de la misma ( agua, hidrocarburos, etc.), sobre una formación en particular espacio p Fuerza De sobrecarga Esfuerzo De la matriz

5 Presión de Fractura: Es la presión necesaria para inyectar fluido a un yacimiento, fracturándolo. Para que ocurra la fractura es necesario que la presión ejercida sobre la formación sea mayor que la suma de la presión de poros mas la componente horizontal de la presión de sobrecarga. Se puede también determinar mediante la prueba de integridad de presión

6 Fracturados o formaciones agotadas
Presión de Formación: También conocida como presión de poro o presión de yacimiento, es la presión ejercida por los fluidos confinados dentro de los poros de una formación Se pueden clasificar de acuerdo a su valor de gradiente de presión, en normales, subnormales y anormales SUBNORMAL ANORMAL NORMAL 0.433 Gradiente de presión del agua dulce 0.466 del agua salada Las formaciones con presión subnormal, corresponden a yacimientos naturalmente Fracturados o formaciones agotadas

7 Formaciones de Presión Anormal:
Son presiones de formación con valores mayores a lpc/pie. Generalmente estos valores de gradiente corresponden a yacimientos aislados o entrampados. Origen: * Compactación anormal de sedimentos Mecanismos que provocan presiones anormales: Efectos de compactación, diageneticos, de densidad diferencial y de migración de fluidos

8 de reflexión de las ondas
Formaciones de Presión Anormal: ¿ Como se detectan ? Antes, durante o después de la perforación Registro Sísmico Perfil de velocidades de reflexión de las ondas Interpretación de datos . Velocidad de penetración . Exponente “d ” . Cambio de las prop. del lodo . Temperatura del lodo . Análisis de muestras . Densidad de lutita Registro eléctricos . Resistividad . Sónico . Conductividad

9 Gradiente de Fractura:
Gradiente de Presión Es la variación de la presión por unidad de profundidad y viene dado en psi/pie GP = * Dlodo (lbs/gal). Gradiente de Fractura: Variación del valor de la presión de fractura por unidad de profundidad del hoyo Gradiente de Presión de Sobrecarga : Variación del valor de la presión de sobrecarga por unidad de profundidad del hoyo

10 Relación entre presiones: Ph < Pf
La presión hidrostática siempre debe ser menor que la presión de fractura para evitar perdidas de circulación Ph > Py La presión hidrostática siempre debe ser mayor que la presión de yacimiento (presión de formación), para evitar el flujo de fluidos desde el yacimiento hacia el hoyo Sobrebalance: Es la diferencia que debe existir entre la presión hidrostática de una columna de fluido y la presión del yacimiento a la misma profundidad.

11 Arremetida Se puede definir como el flujo de fluidos desde la formación hacia el pozo, ocasionado por un desbalance entre la presión hidrostática de la columna de lodo y la presión del yacimiento (Ph>Py). “AT” “AC”

12 Reventón Es uno de los riesgos más temidos y potencialmente el más costoso de los que puede suceder durante la perforación. Puede generarse lentamente mediante arremetidas leves o severas, o un drástico y violento desequilibrio entre la presión de formación y la que ejerce la columna de lodo, lo cual permite que los fluidos de la perforación irrumpan velozmente hacia el pozo y lleguen a la superficie sin que el personal del taladro tenga tiempo para controlar el flujo. “AT” “AC”

13 Causas que pueden originar una arremetida
* Llenado inadecuado del hoyo

14 * Densidad insuficiente del lodo
DENSIDAD INADECUADA Ph < Py Ph >> Py Invasión de fluidos al pozo . Exceder gradiente de fractura . Pega diferencial . Reducción de la tasa de penetración

15 * Suabeo (succión – achique)

16 * Perdida de circulación
NATURAL Yacimientos fracturados Yacimientos agotados TIPOS INDUCIDA Efecto pistón Densidades de lodo inadecuadas

17 Arremetida * Lodo cortado por gas: Reducción de la densidad Lodo
Disminución de Hidrostática GAS Arremetida Gas de viaje Gas de Conexión Lutitas Presurizadas Arenas productoras

18 * Perforación de formaciones con Presiones Anormales
1 2 Punto de Presión normal Presión anormal

19 Indicadores de una Arremetida
PERFORANDO: * Aumento de flujo en la línea de retorno * Aumento de volumen en los tanques * Aumento de la velocidad de penetración * Incremento de las unidades de gas * Lodo contaminado con agua salada * Disminución de presión de circulación y aumento de las emboladas de la bomba * Pozo fluye con las bombas paradas

20 Indicadores de una Arremetida
DURANTE UN VIAJE : * El pozo no toma volumen de lodo adecuado Tanque de viaje

21 OPERACIONES DE REHABILITACION
Procedimientos de cierre del pozo TIPOS DURO OPERACIONES DE REHABILITACION Y REPARACION DE POZOS PERFORANDO DURANTE UN VIAJE SUAVE

22 PERFORANDO Perforando Activar Rotaria Indicadores de Arremetidas
Parar Mesa Rotaria y Levantar Cuadrante Parar Bombas Flujo con las bombas apagadas Verificar Alineación del Pozo Abrir HCR, cerrar la Válvula Esférica y el Estrangulador Anotar Presiones y volumen de ganancia en los tanques Seleccionar método de control Activar Rotaria Encender Bombas y Bajar Cuadrante Tomar Acción Analizar Causa Indicador Si No Indicadores de Arremetidas

23 DURANTE UN VIAJE Viaje Poner ultimo tubo a tiro de cuña
Retirar elevador Cerrar válvula de seguridad Abrir HCR, cerrar la Válvula Esférica y el Estrangulador Conectar Cuadrante Abrir valvula de seguridad Instalar “ Inside Preventer” Si No Indicadores de Arremetidas Instalar válvula de seguridad del cuadrante abierta Flujo? Leer presiones de cierre y ganancia en los tanques Seleccionar método control Abrir válvula de seguridad Bajar sarta por parejas Fondo? Circular

24 Prueba de Integridad de Presión
Procedimiento operacional que permite, una vez realizada, evitar problemas de perdida de circulación por fractura de la formación , al utilizarse altas densidades de lodos. También es necesario conocer la presión de fractura para determinar la Máxima Presión Anular Permisible en la Superficie (MPAPS)

25 Prueba de Integridad de Presión
Preparativos para realizar la P.I.P: 1. Realizar la prueba de presión al revestidor Presión de Bomba

26 Prueba de Integridad de Presión
Preparativos para realizar la P.I.P: 2. Perforar Cuello flotador, cemento y zapata

27 Prueba de Integridad de Presión
Preparativos para realizar la P.I.P: Perforar 30 pies de hoyo nuevo debajo de la zapata y circular hasta obtener retornos limpios

28 Prueba de Integridad de Presión
Preparativos para realizar la P.I.P: 4. Levantar la tuberia hasta que la mecha quede encima de la zapata y luego cerrar impidereventón anular Presión

29 Prueba de Integridad de Presión
Realización de la P.I.P: Etapa A: Se bombea lentamente al pozo a una tasa pre-seleccionada de lodo de ¼ a ½ barriles por minuto. Al comienza del bombeo el sistema se compensara. Luego se observara un aumento constante de presión por cada volumen de lodo bombeado Etapa B: Se procede a construir una grafica donde se registren los de aumentos de presión con el volumen bombeado acumulado Etapa C: Cuando los puntos graficados comienzan a apartarse de la recta, se ha encontrado el limite de la prueba de integridad. En este punto la formación ha comenzado a ceder y se nota menos incremento de presión correspondiente a un volumen constante Etapa D: Se detiene la bomba y se observa el pozo por un tiempo prudencial

30 PRESION EN LA SUPERFICIE (LPPC) VOLUMEN ACUMULADO BOMBEADO (BLS)
Prueba de Integridad de Presión C BOMBAS PARADAS FIN DE LA PRUEBA B D LIMITE ANTICIPADO DE LA PRUEBA PRESION EN LA SUPERFICIE (LPPC) DLE= Peso del lodo en el hoyo + Limite PIP/ * Prof. Zapata A VOLUMEN ACUMULADO BOMBEADO (BLS)

31 Hoja de calculo para el control de arremetidas
Información que se debe pre-registrar: .- Máxima Presión Anular Permitida en Superficie ( MPAPS ) MPAPS = Pf – Ph zapata MPAPS = * ( DEL – D lodo ) * H zapata (LPPC) .- Presión de la bomba a velocidades reducidas .- Capacidad de mezcla de Barita en el taladro .- Capacidades internas de la sarta como del anular

32 Hoja de calculo para el control de arremetidas
Calculo de los parámetros : Dc = Do + PCT/ * PVV PVV: Prof. Vertical verdadera .- Presión de Cierre de Tubería (PCT) y en revestidor (PCR) .- Ganancia en los tanques .- Densidad del lodo para controlar .- Cantidad de material densificante requerido Sx = 1470 (Dc-Do) / Dc Sc = numero de sacos de Barita / 100 Bls lodo Dc = densidad de control (lpg) Do = densidad original (lpg) 35.5 = densidad de la Barita (lpg)

33 Hoja de calculo para el control de arremetidas
Calculo de los parámetros : .- Velocidad reducida .- Presión inicial de circulación .- Tiempo recorrido por el lodo desde superficie a la mecha PIC = PCT + PRB PRB = Presión reducida de bombeo tsup-mecha = Emb. sup-mecha Emb sup - mecha = numero de emboladas sup-mecha tb = tasa de bombeo (Emb/min)

34 Hoja de calculo para el control de arremetidas
Calculo de los parámetros : .- Tiempo de bombeo y volumen para que el tope del influjo llegue a la zapata del revestidor .- Tiempo desde la zapata hasta el estrangulador o superficie t1 = V m-z/ tasa de bombeo (bls/min) V m-z = volumen desde la mecha hasta la zapata (bls) t2 = V z – e / tasa de bombeo (bls/min) V z - e = volumen desde la zapata hasta el estrangulador (bls) .- Tiempo total de bombeo Ttb = tb + t1 + t2

35 Hoja de calculo para el control de arremetidas
Calculo de los parámetros : .- Gradiente y altura del influjo h inf = ganancia / Capacidad G inf = Go * (PCR - PCT) / h inf G inf : Gradiente de influjo (lppc) Go : Gradiente de lodo original (lppc) h inf:Altura del influjo (pies) Cap : Capacidad anular donde se encuentra el influjo (bls/pie) .- Presión final de circulación PFC = PRB * Dc / Do Dc = Densidad del lodo de control (lpg) Do = Densidad del lodo original (lpg)

36 Métodos de Control de Arremetidas
Convencionales: .- Método del Perforador .- Método del Ingeniero .- Método Concurrente No -convencionales:

37 Método del Perforador:
Se realiza en dos ciclos de circulación: La primera circulación desplaza el fluido infiltrado y lo conduce por el espacio anular hacia la superficie. Esta circulación se efectúa empleando el mismo lodo de perforación utilizado cuando surgió la arremetida La segunda circulación consiste en hacer circular lodo mas denso para contener la presión de la formación, reemplazando al fluido existente en el pozo

38 Método del Perforador:
Como realizar la primera circulación: Paso Acción Como Hacerlo 1 Iniciar la circulación Abriendo el estrangulador y poniendo en operación la bomba a la velocidad de circulación anterior, manteniéndola constante 2 Mantener constante velocidad de bombeo 3 Mantener constante la presión de la tubería de revestimiento Utilizando el estrangulador de la tubería de revestimiento

39 Método del Perforador:
Como realizar la primera circulación: Paso Acción Como Hacerlo 4 Mantener constante la presión de la sarta de perforación en un de los siguientes valores: . En el valor obtenido al sumar la presión de tubería a la presión de circulación ( a la presión de bombeo previamente elegida) . En el valor observado cuando la bomba alcanza una velocidad constante,seleccionada mientras se mantiene constante la presión de la tubería de revestimiento Modificando la apertura del estrangulador de la tubería de revestimiento

40 Método del Perforador:
Como realizar la primera circulación: Paso Acción Como Hacerlo 5 Si no ha salido todo el gas, repetir el procedimiento desde el paso 2 6 Detener la circulación Deteniendo la bomba y cerrando el pozo

41 Método del Perforador:
Como realizar la segunda circulación: Paso Acción Como Hacerlo 1 Preparar lodo a la densidad requerida La presión de cierre de la sarta se utiliza para calcular el aumento de la densidad del lodo necesaria para equilibrar la presión de la formación 2 Bombear constantemente a la misma velocidad utilizada durante el primer ciclo de circulación La velocidad de la bomba depende de la velocidad con que se mezcle la Barita, para mantener la densidad deseada Mantener constante la presión de la tubería de revestimiento en el valor de la ultima presion de cierre observada 3

42 Método del Perforador:
Como realizar la segunda circulación: Paso Acción Como Hacerlo 4 Trasladar el control de la presión de la operación a la sarta de perforación, empleando el valor de presión observado en la sarta cuando se lleno Regulando el estrangulador mientras el espacio anular se llena con nuevo lodo 5 Parar la circulación 6 Observar que las presiones en la sarta y en la tubería de revestimiento sean cero 7 Si las presiones no son cero, repetir desde el paso 1 8 Cerrar el pozo

43 Método del Perforador :
Ejemplo del método del perforador: Presión de cierre en la tubería de perforación (PCT) : 260 lpc Presión de cierre del Revestidor (PCR) : 400 lpc Presión reducida de circulación : lpc Presión Hidrostática : lpc Lodo utilizado : 12 lpg Altura de la columna : pies Tubería 260 Revestidor 400 10000 pies Presión de formación Lodo 12 lpg

44 I II III PRIMERA CIRCULACION 1260 400 1260 900 1260 1500 Tubería
Revestidor 400 Presión de formación Lodo 12 lpg Tubería 1260 Revestidor 900 Lodo 12 lpg Presión de formación Tubería 1260 Revestidor 1500 Lodo 12 lpg Presión de formación I La suma de la presión de cierre de la sarta de perforación mas la presión hidrostática equilibra la presión de formación II La circulación del lodo hace que el gas se desplace hacia arriba por el espacio anular. La presión en la tubería de revestimiento aumenta y la presión de la sarta de perforación se mantiene constante ajustando el estrangulador III Cuando el gas alcanza la superficie se logra la máxima presión en el revestidor

45 IV V VI SEGUNDA CIRCULACION 1260 260 1040 260 1040 Tubería Revestidor
Presión de formación Lodo 12.5 lpg Tubería 1040 Revestidor 260 Presión de formación Lodo 12.5 lpg Tubería 1040 Revestidor Presión de formación Lodo 12.5 lpg IV Inicialmente se observa la misma presión en la sarta de perforación que se utilizó en la primera circulación ( ppc). Nótese que la presión de circulación en la sarta de perforación equivale a la presión de circulación reducida (1000 1ppc) mas la PCR (260 1ppc), mientras se hace funcionar la bomba a 35 RPM. V La presión de circulación disminuye a 1040 lpc porque la sarta se llena con un lodo densificado. Mientras se efectúa la circulación la presión en la tubería de revestimiento se mantiene a 260 lpc VI El control de la presión es trasladado de la tubería de revestimiento a la sarta de perforación y se mantiene en 1040 lpc durante el llenado del espacio anular Cuando el lodo de control llega a la superficie, la presión en la tubería de revestimiento es cero el impiderreventon puede ser abierto

46 Método del Ingeniero : Llamado también método de esperar y pesar, es una variante del método del perforador y esta basado en el caso de que se pueda preparar el nuevo fluido con la densidad requerida en corto tiempo mientras se mantiene el pozo cerrado. No se da inicio a la circulación hasta que se densifique el lodo en los tanques Este método realiza una única circulación, para introducir el lodo de mayor densidad y eliminar el influjo de gas, petróleo o agua salada

47 En que consiste el Método del Ingeniero :
Etapa Descripción 1 Antes de comenzar la circulación se mezcla en los tanques de succión el volumen de lodo requerido para el control de la presión del pozo 2 Se hace funcionar la bomba a la tasa reducida de control de circulación hasta que la bomba alcance la velocidad reducida seleccionada 3 Se mantiene constante la presión de la tubería de revestimiento a su valor de cierre, mediante ajustes del estrangulador 4 Una vez que la bomba alcanza la velocidad constante elegida, se lee la presión inicial de circulación en el indicador de presión de la sarta 5 A medida que se bombea lodo densificado por la sarta, la presión de circulación inicial disminuye Esta disminución es equivalente a la presión de cierre de la sarta de perforación menos el aumento de presión de fricción ocasionado por el lodo mas denso a medida que es bombeado hacia debajo de la sarta

48 En que consiste el Método del Ingeniero :
Etapa Descripción 6 Una vez que el lodo de control llega a la mecha, la presion de circulacion se mantiene constante hasta que el fluido de perforación es bombeado fuera del pozo 7 La presión en la tubería de revestimiento aumenta hasta que el influjo llega a la superficie, luego disminuye a cero cuando el espacio anular se llena con el fluido densificado

49 Método Concurrente : También conocido como Método de Densificar por etapas, consiste en comenzar de inmediato la circulación ajustando gradualmente la densidad del lodo de acuerdo a un programa determinado En este método es necesario calcular los ciclos de bombeo requeridos para circular el lodo hasta el fondo de la sarta de perforación para los incrementos de densidad del lodo seleccionado

50 Equipos de Seguridad : Los Preventores de Reventones son equipos que se utilizan para cerrar el pozo y permitir que la cuadrilla controle un cabeceo o arremetida antes de que ocurra un reventón. Existen dos tipos básicos de preventores: anular y de ariete. Los Preventores Anulares poseen un elemento de goma que sella al cuadrante, la sarta de perforación, los portamechas o al hoyo mismo si no existiere sarta en el hoyo

51 Los Preventores de Ariete consisten de grandes válvulas de acero (arietes) que tienen elementos de goma que sirven de sello. Preventor de Ariete de Tubería porque cierra la tubería de perforación mas no puede sellar el hoyo abierto. El Preventor de Ariete Ciego se utiliza para sellar un hoyo abierto. Preventor de Corte o Cizallamiento que permite cortar la tubería de perforación en el caso de que los otros preventores fallen, y así poder cerrar el pozo en el caso de una arremetida.

52 Los Estranguladores que son válvulas que pueden abrirse o cerrarse completamente y hay muchísimas posiciones entre los dos extremos. Para circular la arremetida hacia fuera y bombear lodo nuevo hacia el hoyo, el estrangulador se abre completamente y se inicia el bombeo del lodo. A medida que el influjo va saliendo del hoyo, se va reduciendo la apertura del estrangulador a posiciones que mantienen la suficiente presión para permitir que salga el influjo y lodo, pero no permite que salga mas fluido de formación.

53 Los preventores se abren o cierran con fluido hidráulico que va almacenando bajo presión en un equipo llamado Acumulador. Varios recipientes en forma de botella o esféricos están localizados en la unidad de operaciones y es allí donde se guarda el fluido hidráulico. Posee líneas de alta presión que llevan el fluido hidráulica a los preventores y cuando las válvulas de control se activan, el fluido causa que los preventores actúen. Ya que los preventores se deben poder sellar rápidamente cuando es necesario, el fluido hidráulico se tiene que poner bajo 1500 a 3000 psi de presión utilizando el gas de nitrógeno contenido en los recipientes

54 El Separador de Lodo y Gas es una pieza esencial en una instalación para poder controlar una arremetida de gas. Este equipo permite restaurar el lodo que sale del pozo mientras ocurre un cabeceo y así se puede separar el gas y quemarlo a una distancia segura de la instalación. Interiormente esta constituido por deflectores que hacen que cantidades de lodo y gas se muevan mas despacio y un arreglo en forma de S en el fondo permite que el lodo fluya hacia el tanque del vibrador mientras mantiene el gas por encima del lodo. El tubo de descarga en la parte superior permite que el gas se queme sin hacer mucha presión contra el lodo

55 Las Líneas de Matar van desde la bomba de lodo al conjunto de válvulas de seguridad, conectándose a estas en el lado opuesto a las líneas de estrangulación.. A través de esta línea se bombea lodo pesado al pozo hasta que la presión se haya restaurado, lo cual ocurre cuando se ejerce suficiente presión hidrostática contra las paredes del hoyo para prevenir cualquier irrupción del fluido al pozo

56 El Tanque de Viaje es una estructura metálica utilizada con la finalidad de contabilizar el volumen de lodo en el hoyo durante los viajes de tubería; permite detectar si la sarta de perforación esta desplazando o manteniendo el volumen dentro del hoyo cuando se meta o se saque la tubería del mismo. Posee una escala graduada que facilita la medición más exacta de estos volúmenes.

57 Gracias por asistir ¿ Te gusto ?........ Espero que nunca te toque
aplicar las técnicas aprendidas ... Pero si fuese asi, estoy seguro de que lo haras muy bien Gracias por asistir

58 DIAGENESIS QUIMICA

59 COMPACTACION INCOMPLETA

60 LEVANTAMIENTOS TECTÓNICOS

61 Formaciones de Presión Anormal: Exponente “ d ”:
D = log (R/N) / log (12W/106 D) Donde: R = Tasa de penetración N = Revoluciones por minuto de la mesa W = Peso sobre la mecha D = Diametro de la mecha 60 = factor de conversion de rpm a rph 106 = factor de escala Profundidad