Overcoming Deep and Ultra Deepwater Drilling Challenges ANDRÉS OMAR POVEDA CABALLERO

AGENDA 1.INTRODUCCIÓN 2. CONCEPTOS BÁSICOS 3. DEEPWATER CHALLENGES: EXPERIENCIA DE PETROBRAS 4. FACTORES QUE AFECTAN LA PERFORACIÓN DE AGUAS PROFUNDAS Y ULTRAPROFUNDAS 8. CONCLUSIONES 9. BIBLIOGRAFÍA 5. INESTABILIDAD DEL POZO 6. PERFORACIÓN DIRECCIONAL 7. DEEP Y ULTRA DEEP WATER EN COLOMBIA

INTRODUCCI ÓN Este documento describe la experiencia y desafíos de perforación de Petrobras en aguas profundas y ultraprofundas las cuales han forzado a la industria petrolera, en un corto y notable período de tiempo, a desarrollar nuevas tecnologías y técnicas. Las características de los ambientes de aguas profundas han llevado los criterios de diseño, normalmente utilizados en los pozos de agua en tierra firme y someros, a valores más allá de sus límites tradicionales.

CONCEPTOS BÁSICOS El Petróleo Brasileiro S.A. (conocido simplemente como Petrobras) es una empresa petrolera brasileña de naturaleza semi-pública de propiedad mayoritariamente estatal y con participación extranjera privada. En Colombia cuentan con activos significativos y una proyección de inversiones ambiciosa, que demuestra el interés y compromiso con el país. Están presentes en el segmento de exploración, así como en la comercialización y distribución de combustibles y lubricantes en todas las regiones colombianas.

CONCEPTOS BÁSICOS

DEEPWATER CHALLENGES: EXPERIENCIA DE PETROBRAS El descubrimiento de Marlim y Albacora inspiraron a Petrobras a buscar nuevas fronteras en aguas profundas. El Campo de Albacora está situado en el área norte de la cuenca de Campos. Dista cerca de 120 km del Cabo de Santo Tomé en el litoral norte del Estado de Río de Janeiro. El campo de Marlim se encuentra a unos 110 km al este del Cabo de Santo Tomé, en el litoral en el norte del estado de Río de Janeiro, en la Cuenca de Campos.

Fuente: DEEPWATER CHALLENGES: EXPERIENCIA DE PETROBRAS

Fuente: Aguas profundas (Deep Water) Aguas Ultra-profundas (Ultra-Deep Water) DEEPWATER CHALLENGES: EXPERIENCIA DE PETROBRAS

Se muestra distribución de pozos profundos y ultra profundos. La cuenca Campos, contiene los principales campos petrolíferos, tiene la mayoría de los pozos perforados. En el campo Espirito Santos, se anunció un número de nuevos descubrimientos por parte de Petrobras, se espera un aumento considerable en las actividades de perforación en los próximos años. Fuente: MS

DEEPWATER CHALLENGES: EXPERIENCIA DE PETROBRAS Número de pozos exploratorios vs rango de agua. Un total de 224 pozos fueron perforados en aguas profundas (barras verdes) y 84 fueron perforados en aguas ultra profundas (barras rojas). Fuente:

DEEPWATER CHALLENGES: EXPERIENCIA DE PETROBRAS Número de pozos de desarrollo vs rango de agua. Un total de 436 pozos fueron perforados en aguas profundas (barras verdes) y 32 fueron perforados en aguas ultra profundas (barras rojas). Fuente:

DEEPWATER CHALLENGES: EXPERIENCIA DE PETROBRAS Fuente: Profundidad de pozos exploratorios y de desarrollo vs años

AÑOS FUTUROS PETROBRAS Pozos de alcance extendido en aguas ultraprofundas Diseñar pozos en aguas ultraprofundas Pozos de producción de alta velocidad en aguas ultraprofundas Perforación, evaluación de prueba de pozo y finalización en aguas ultraprofundas Flujo liviano y perforación poco balanceada en aguas ultraprofundas Terminación inteligente en aguas profundas

¿QUÉ AFECTA LA PERFORACIÓN EN AGUAS PROFUNDAS Y ULTRAPROFUNDAS? Problemas en zonas someras Eficiencia de la plataforma Fallos de los equipos Fractura de formaciones débiles por las pérdidas de presión anular Colapso total de las paredes del pozo debido a la inestabilidad de las formaciones REDUCEN LA EFICIENCIAOBSTÁCULOS IMPOSIBLES DE SUPERAR

AMBIENTE TÍPICO DE AGUAS PROFUNDAS Menor esfuerzo de sobrecarga debido a la columna de agua, lo que resulta en un régimen de esfuerzos relativamente bajo. Sedimentos estructuralmente débiles, poco compactados y no consolidados, principalmente en la parte poco profunda del subsuelo. GEOHAZARDS DE AGUAS PROFUNDAS Condiciones del terreno desde suelos débiles no consolidados hasta rocas y suelos localmente corrosivos que podrían requerir un diseño especial del conductor. Pendientes escarpadas e inestables Topografía irregular Arenas sobrepresionadas a profundidades someras Fallas activas Deslizamientos de tierraHidratos de gas Erosión del suelo marino

PRESIÓN DE PORO VS GRADIENTE DE PRESIÓN DE FRACTURA Fuente:

INESTABILIDAD DEL POZO Afecta tanto a los pozos verticales como direccionales, según el régimen de esfuerzo subterráneo. La tensión vertical es la tensión predominante en comparación con las dos tensiones horizontales (tensión horizontal mínima y máxima). La perforación en áreas de domos salinos en los pozos direccionales son, en general, más propensos a exhibir altos gradientes de presión de colapso debido a la inclinación del pozo. La trayectoria del pozo en pozos profundos y ultra profundos debe diseñarse cuidadosamente para minimizar la inestabilidad del pozo.

Fuente: THE EVOLUTION WELL SPUD Y DISEÑO DE POZOS

PERFORACIÓN DIRECCIONAL En aguas profundas y ultra profundas, las bajas temperaturas que se encuentran cerca del fondo del mar a menudo provocan la interrupción de la producción de petróleo debido a los hidratos y la precipitación de parafinas. Las plataformas TLP o SPAR se vuelven técnicamente atractivos ya que el aceite fluirá a través de pozos direccionales en lugar de fluir a lo largo de las líneas de producción ubicadas en el fondo del mar. También puede requerir la perforación de un número extenso de pozos de gran alcance (Pozos horizontales) en aguas profundas y ultra profundas. El pozo Chayvo Z-42 (Exxon Neftegas Limited, Sakhalin Island, Este de Russia) con una profundidad 41,667 ft. y una distancia horizontal 38,514 ft.

PERFORACIÓN DIRECCIONAL Fuente:

PERFORACIÓN DIRECCIONAL Fuente: plataformas-spar/

PLATAFORMA SPAR PERDIDO GOLFO DE MÉXICO Fuente: plataformas-spar/

PERFORACIÓN DIRECCIONAL Fuente: plataformas-spar/

PERFORACIÓN DIRECCIONAL Fuente:

PERFORACIÓN DIRECCIONAL Fuente:

FLUIDOS DE PERFORACIÓN OFF- SHORE Ambientalmente amigables Fácil de manejar Buena inhibición química Composición versátil Buena capacidad de transporte SUPERAR Mantener formaciones químicamente reactivas, frágiles e inestables en su lugar Permitir altas tasas de penetración Entregar el Caliper (ancho del hueco) bajo la tolerancia deseada Ser económicamente factible

3 mayo 2017 la ANH, confirma terminación de la perforación del pozo exploratorio Gorgon-1. Profundidad: MBNM Espesor neto gas: metros Ecopetrol tiene 50% de participación; Anadarko, compañía operadora, el restante 50%. El pozo Gorgon-1 forma parte del bloque Purple Angel. Este bloque limita con los bloques Fuerte Sur (donde se descubrió Kronos-1), Col-5 y Fuerte Norte. En total, los cuatro bloques cubren un área de kilómetros cuadrados. OFFSHORE COLOMBIA

OFFSHORE COLOMBIA Fuente:

CONCLUSIÓNES Los Geohazards, menor tolerancia entre la presión de poro y el gradiente de presión de fractura y la inestabilidad del pozo son buenos ejemplos de los desafíos que enfrentan los operadores al moverse a aguas profundas y ultra profundas, los cuales deben tener un estudio muy cuidadoso y riguroso para evitar inconvenientes a futuro. En Colombia el incremento en la exploración y desarrollo de pozos en aguas profundas y ultraprofundas, aumenta el numero de reversas de un pozo, lo cual es un factor muy importante en la economía de la industria petrolera.

BIBLIOGRAFÍA Overcoming Deep and Ultra Deepwater Drilling Challenges. Luiz Alberto S. Rocha, P. Junqueira and J.L. Roque /Petrobras hore.pdfhttp:// hore.pdf osite.pdfhttps:// osite.pdf content/uploads/2018/08/Negocios-y-comercializaci%C3%B3n-de-Gas-Natural.pdfhttp://boletinmineroenergetico.uexternado.edu.co/m1N3r0-3xT3rNaD0-U3C/wp- content/uploads/2018/08/Negocios-y-comercializaci%C3%B3n-de-Gas-Natural.pdf colombia/ / https:// colombia/ / osite.pdfhttps:// osite.pdf plataformas-spar/