IAPG Uso de Trépanos Impregnados con Turbina Para Mejorar ROP en Formaciones Duras y Abrasivas del Carbonífero - Pozos HPHT en el Sur de Bolivia Ricardo Vásquez Repsol YPF Bolivia S.A. 3 3

Áreas de Operación Repsol YPF Situación Geográfica Norte TARIJA CHUQUISACA SANTA CRUZ COCHABAMBA LA PEÑA-TUNDY RIO GRANDE ITATIQUI CAMIRI GUAIRUY MARGARITA SURUBI CASCABEL VIBORA LOS PENOCOS SIRARI PATUJU YAPACANI ENCONADA PALACIOS CAMBARI SANTA CRUZ DE LA SIERRA PALOMA MAMORÉ SARA-BOOMERANG GRIGOTÁ CUMANDAIRENDA CHARAGUA CUEVO HUACAYA CASTELLÓN CAIPIPENDI P E R U C H I L E OCEANO PACIFICO P A R A G U A Y ARGENTINA B R A S I L BOLIVIA Centro Sur 3 3

Descripción Litológica Descripción de Formaciones del Carbonífero FM. Taiguati La litología principal de esta formación es la diamictita, fracturada irregularmente y no calcárea. FM. Tarija Esta formación usualmente ha sido dividida en tres miembros menores basados en la variación litológica: Miembro 1 de diamictita en el tope (aproximadamente un cuarto del espesor total de la formación), compuesta casi en 100 % de una típica diamictita medianamente gris, compuesta de granos de cuarzo, silicio, arcilla y también rocas de granito, riolita, cuarzo, etc. mezclados y con una dureza extrema por compactación. A continuación viene el Miembro 2, arenoso, consistente de un grueso intervalo de arena con intercalaciones delgadas de limolitas arenosas. Por ultimo esta el Miembro 3, principalmente limolítico en la base (aproximadamente un cuarto del espesor total de la formación), consistente de una limolita gris bastante tenue en el tope, debajo yace una capa gruesa de arenisca de grano fino a medio, dura cuando hay una presencia de cemento calcáreo y limpia y suelta cuando no hay cemento Fm. Itacuamí Compuesta por arcillita levemente micromicacea con escasa presencia de cristales de pirita. Estudios superficiales hacen que sea considerada una excelente capa sello debido a su buena capacidad sellante.. Fm. Tupambi La parte superior de esta formación esta compuesta de arena, regularmente intercalada con diamictitas arenosas rojizas muy oscuras y limolitas. 3 3

Experiencias Anteriores MGR-X1 El record fue un trépano de 12¼” IADC 637 que perforo 120 m en 70 horas a 1.7 mph y fue sacado 5-5-WT-A-E-1-BT-PR. Se utilizo lodo 9.6 ppg WBM HT Polímero y BHA convencional MGR-X2 Todavía con trépanos de insertos (IADC 437, 447 & 515), el mejor fue un 12¼” IADC 515 con un record de 68 m a 1.5 mph y fue sacado 6-8-BT-M/G-E-I-OC-PR. Se uso lodos 14.5 ppg WBM Glydril y BHA convencional 30’–60’ MGR-X3 Uso trepano de insertos (IADC 445X & M432), la mejor carrera fue de un 12¼” IADC 445X que perforo 68 m a 2 mph y salio 8-7-WT-A-E-2/16”-RG-HR. Se utilizo lodo 10.8 ppg WBM (Bentonítico extendido) y BHA rígido con estabilizadores a 0’-30-60’ MGR-4 Aun con trépanos de insertos (IADC 435 & 515), la mejor carrera fue un 17½” IADC 515 que perforo 103 m a 1.2 mph y fue sacado 4-5-WT-A-E-I-BT-PR. Se uso lodo 9.6 ppg WBM Drilplex BHA con RSS (Vertitrack) 3 3

Segunda y tercera corrida Pruebas en HCY-X1D ST Turbina 9½” AKO 1° Primera corrida 12¼” IADC M842 SPC promedio = 116 Aletas = 12 Cortadores frente = (5) 13mm Cilindros GHI = (68) 13mm 3259-3371 m (112 m) Tupambi Segunda y tercera corrida 12¼” IADC M842 SPC promedio = 190 Aletas = 18 Cortadores frente = (5) 13 mm Cilindros GHI = (85) 13 mm Corrida 1 3587-3931 m (344 m) Tupambi-Iquiri Corrida 2 4014-4241 m (227 m) Iquiri-Los Monos 3 3

Prueba 1 en HCY-X1D ST (12¼”) ROP promedio 90 min/m Dull Grade 4-8-RO-T-X-I-WT-PR ROP promedio 30 min/m ROP promedio 87 min/m 3 3

Conclusiones Prueba 1 HCY-X1D ST Beneficios La primera prueba fue exitosa, considerando el incremento de ROP de 0.94 (mejor ROP promedio de trepano impregnados anteriores) a 2.04 m/h. Fue mas fácil deslizar y efectuar las correcciones direccionales requeridas que en carreras anteriores y los direccionales pudieron comparar los resultados del trabajo planeado y el real en una misma carrera. El balance económico comparando carreras anteriores con trépanos tricónicos de insertos con motor de fondo se calcula en un beneficio neto de aproximadamente 176.000 U$. Las curvas de Profundidad y Costo vs. Tiempo mejoraron considerablemente. Desventajas El trepano elegido fue suave para la formación y el tramo de 112 m no fue suficientemente bueno para el propósito inicial, el desgaste mostró un anillado y el trepano no se pudo reutilizar La descripción litológica de la formación fue dificultosa debido a la salida de recortes quemados y estructuras / texturas modificadas por acción del excesivo calor inducido por la turbina y el trepano girando a altas RPM’s. Debido a que Geología estaba esperando un pase de formación (de Tupambi a Iquiri), esta fue la causa principal para volver a utilizar trépanos de insertos nuevamente luego de la primera prueba. 3 3

Tope de formación Iquiri Prueba 2 en HCY-X1D ST (12¼”) ROP promedio 65 min/m ROP promedio 30 min/m Dull Grade 2-2-WT-A-X-I-SS-BHA Tope de formación Iquiri 3886 m ROP promedio 65 min/m 3 3

Conclusiones Prueba 2 HCY-X1D ST Beneficios La segunda carrera fue la mejor, logro mejorar la ROP de 0.8 m/h (mejor ROP con trépanos de inserto luego de la primera prueba) a 1.8 m/h. El mayor éxito, sin embargo, fue la perforación de un tramo de 344 m, remplazando 5 carreras con trépanos tricónicos. Nuevamente, el control direccional fue mas fácil de ejecutar y los deslizamientos para ajustar el plan fueron realizados en varios intervalos, con óptimos resultados. El balance económico para la segunda prueba, muestra un ahorro de aproximadamente 1’038.594 U$ Nuevamente, las curvas de Profundidad y Costo vs. Tiempo mejoraron considerablemente. Se detectó el tope de la formación Iquiri en 3886 m sin mayores problemas para Geología. El trepano salio en muy buenas condiciones, por lo que puede ser reutilizado en futuros pozos (desgaste 2-2-WT-A-X-I-SS-BHA). Desventajas Nuevamente, en algunos tramos, se observaron muestras quemadas. Como este fue el problema principal de la primera prueba, se incluyo un GR en la herramienta MWD para ayudar a detectar topes formacionales. 3 3

Tope formación Los Monos Prueba 3 en HCY-X1D ST (12¼”) ROP promedio 70 min/m ROP promedio 35 min/m Dull Grade 5-5-WT-A-X-I-SS-PN Tope formación Los Monos 4219 m ROP promedio 50 min/m 3 3

Conclusiones Prueba 3 HCY-X1D ST Beneficios Se logro mejorar la ROP de 0.78 m/h (promedio de 3 trépanos de inserto luego de la segunda prueba) a 1.4 m/h logrando perforar un tramo de 227 m. Se cumplieron a cabalidad los objetivos propuestos, alcanzando el tope de la formación Los Monos @ 4219 m, sin mayores problemas para Geología. Nuevamente, el control direccional fue mas fácil de ejecutar y los deslizamientos para ajustar el plan fueron realizados en varios intervalos, con óptimos resultados. El balance económico para la segunda prueba, muestra un ahorro de aproximadamente 400.000 U$ Se tuvieron perdidas de lodo importantes durante la perforación, las mismas que se pudieron controlar con baches de material sellante. Desventajas Nuevamente, en algunos tramos, se observaron muestras quemadas. El trepano tuvo que ser sacado a superficie luego de detectar una perdida de lodo y en el intento por sellarla, se preparo y envió un bache con 80 lpb de material sellante, lo que ocasiono taponamiento en la sarta de perforación. 3 3

Análisis Económico de Pruebas en 12¼” HCY-X1D ST 3 3

Prueba 4 en HCY-X1D ST (6”) Dull Grade ROP promedio 75 min/m 1-3-WT-N-X-I-LT-TD ROP promedio 100 min/m Tope formación Icla 4737 m ROP promedio 40 min/m 3 3

Conclusiones Prueba 4 HCY-X1D ST Beneficios La carrera con trepano impregnado y turbina fue la mejor de la fase, logro mejorar la ROP de 0.8 m/h (mejor ROP con trépanos impregnados y motor de fondo) a 1.5 m/h. El tramo perforado fue de 85.5 m y tuvo que ser detenido al llegar a profundidad final del pozo. Se remplazando 3 carreras con trépanos impregnados y motor de fondo. El control direccional no tuvo problemas al estar ya dentro del objetivo (Huamampampa), sin embargo, la turbina incluía un AKO de 0.75° por si había necesidad de efectuar correcciones. El balance económico comparando el uso de motor de fondo, muestra un ahorro de aproximadamente 170.000 U$ Nuevamente, las curvas de Profundidad y Costo vs. Tiempo mejoraron considerablemente. Se detectó el tope de la formación Icla en 4737 m sin mayores problemas para Geología. El trepano salio en muy buenas condiciones, por lo que puede ser reutilizado en futuros pozos (desgaste 1-3-WT-N-X-I-LT-TD). Desventajas No se tuvo ningún problema en especial en esta carrera. 3 3

Análisis Económico de Pruebas en 6” HCY-X1D ST 3 3

Resultados Finales en HCY-X1D ST Grafica de Tiempo & Costo vs, Profundidad 3 3

Conclusiones Finales: Beneficios La utilización de trépanos impregnados y turbinas en las fases de 12¼” y 6” permitió un ahorro de ± 1’800.000 U$ si comparamos el rendimiento que se tenia anteriormente utilizando la combinación de trépanos tricónicos de insertos y motores de fondo. El trabajo direccional es mas fácil de realizar debido a que se superan las dificultades para deslizar y efectuar las correcciones direccionales requeridas, además que al ser mas largos los tramos perforados, se puede comparar los resultados del trabajo planeado y el real en una misma carrera. La experiencia obtenida anima a pensar que esta tecnología podría expandirse a diámetros mayores (17½”) y permitir su uso en pozos en los que las formaciones duras y abrasivas se presentan someras. Se esta trabajando también en alternativas de utilización en tramos de formaciones duras y abrasivas que necesitan ser ampliados, analizando oportunidades de realizar este trabajo mas eficientemente. Desventajas La descripción litológica de la formación puede llegar a ser dificultosa debido a la salida de recortes quemados y estructuras / texturas modificadas por acción del excesivo calor inducido por la turbina y el trepano girando a altas RPM’s, por lo que se deben incluir herramientas de LWD en el BHA, especialmente cuando se espera una transición de formaciones. No existen muchas compañías que cuenten con las herramientas requeridas, por lo que la competencia es casi nula o focalizada entre muy pocas. 3 3