MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 1 de 31 / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos I - Objeto: Describir la forma de seleccionar los parámetros operativos a fin de lograr la mejor performance del trépano. II - Alcance: Esta tarea será de aplicación cuando se perfore los tramos intermedios o productivos. III - Responsabilidades: Los responsables del cumplimiento de la tarea son el Jefe de Equipo, el Ingeniero de lodos y el Inspector. IV - Descripción de la Tarea: 17.2.1 - Introducción: La función del ingeniero de perforación es la de diseñar la forma de ejecutar un pozo que pueda ser puesto en producción. El costo de equipo representa una parte importante de los costos de perforación, por lo que se buscará la forma de perforar lo más rápidamente posible. Esto implica seleccionar el tipo de trépano, la hidráulica y el lodo a utilizar. Todos estos parámetros están interrelacionados, así al seleccionar el tipo de trépano, se determinarán el peso a aplicar y la velocidad de rotación, lo que permite estimar una velocidad de penetración. La velocidad de penetración exige el cálculo del caudal mínimo (de acuerdo a la reología del lodo) para lograr una adecuada limpieza. Asimismo esta velocidad de penetración puede mejorarse utilizando la potencia hidráulica disponible para ayudar a perforar más rápidamente. 17.2.2 - Hidráulica: La hidráulica se ocupa de los efectos interrelacionados de la viscosidad, el caudal y las presiones de circulación sobre el desempeño del lodo de perforación en sus varias funciones. Lamentablemente, las propiedades de flujo que serían ideales para cumplir con una función son frecuentemente perjudiciales para otra. El secreto de la hidráulica está en determinar la combinación óptima del caudal y la velocidad de chorro. Es decir, una velocidad de chorro que sea capaz de crear una condición de turbulencia tal que asegure la limpieza instantánea de todo el fondo del pozo, y un caudal tal que eleve en un tiempo mínimo, los recortes (detritus) para que la limpieza sea efectiva. El lodo debe ser suficientemente viscoso y de flujo rápido en el anular como para proveer una adecuada limpieza del pozo (levantamiento de los recortes). También debe ser lo suficientemente viscoso para mantener en suspensión el material densificante. De lo contrario el material sólido se acumulará en el anular causando aumento de torque, de arrastre y de presión hidrostática. Entre las posibles consecuencias pueden señalarse: sondeo aprisionado, velocidades de penetración reducidas y pérdidas de circulación. Sin embargo el lodo puede ser tan poco viscoso como el agua limpia y levantará los recortes si se bombea con la suficiente velocidad. Pero estas velocidades requeridas producirán un flujo turbulento en el espacio anular, el cual puede producir efectos indeseables, tales como erosión de las paredes del pozo, altas presiones de circulación y una mayor invasión del filtrado en las zonas permeables, pudiendo llegar incluso a producir pérdida de circulación. Por lo tanto, el exceso de presión que tiene lugar en el anular durante la circulación debe mantenerse en valores mínimos. Similarmente, los efectos de sobrepresión y pistoneo disminuyen por efecto de las bajas viscosidades y las bajas velocidades de subida y bajada del sondeo. De cualquier modo, la cantidad de parámetros que entran en el cálculo de un programa hidráulico complican el problema, y por lo tanto es fundamental su más correcta selección, así como efectuar los ensayos de penetración necesarios para determinar la potencia en el trépano o el Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Revisado Por: Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager 1 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 2 de 31 / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos impacto hidráulico óptimo que nos conduzcan al costo mínimo del metro perforado. Lo principal es obtener el costo mínimo del metro perforado y para ello se deberá determinar el caudal y la velocidad de chorro óptimos que aseguren la penetración máxima para el diámetro del pozo a perforar y el de las barras de sondeo a emplear. En cuanto a la velocidad de chorro (jet), la misma debe estar en relación con las características de los terrenos a perforar, a este respecto, deben considerarse velocidades de chorro altas tanto en presencia de terrenos blandos como en duros. Pero en terrenos blandos que se perforan con alta penetración, no sólo debe asegurarse una velocidad de chorro conveniente para producir la turbulencia sino además un caudal de inyección suficiente que asegure la remoción inmediata de los recortes de terreno perforado con alta penetración. Ahora bien, a medida que las perforaciones son más profundas, los terrenos son en general cada vez más compactos, y por lo tanto el grado de penetración es menor, por tal razón la energía hidráulica necesaria en el fondo del pozo puede ser menor. En la actualidad, como consecuencia de la evolución en lo que hace a la concepción de la hidráulica de la perforación, se produjo una relativa transferencia de la potencia que se suministraba al cuadro de maniobras hacia la bomba de inyección, en concordancia con la naturaleza y profundidad de los terrenos que se perforen. Por lo tanto, la capacidad del equipo perforador debe estar balanceada, es decir, debe haber una relación correcta entre la capacidad necesaria de trabajo de las bombas de inyección y la potencia mecánica total instalada en el equipo perforador, todo ello para satisfacer los programas de perforación. Tales condiciones de trabajo estarán basadas en la perforación de los pozos con trépanos a chorro o "jet" para toda o solo parte de la perforación. Para llevar la mayor cantidad de energía al fondo del pozo, las condiciones necesarias son: 1. 2. 3. Reducir las pérdidas de carga en el circuito hidráulico desde la bomba de inyección hasta llegar a las boquillas del trépano. Óptima relación de caudal de inyección y velocidad de chorro en las boquillas del trépano que aseguren en el fondo del pozo la hidráulica necesaria para mantener la limpieza eficiente en el frente de avance del mismo. Disponer de suficiente potencia y presión máxima de trabajo en la bomba de inyección para los caudales que sea necesario circular. Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 2 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 3 de 31 / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos Por ensayos, se determinó que el grado de penetración depende del producto Q V (donde Q es el caudal y V la velocidad del chorro), este producto es proporcional al impacto hidráulico o fuerza de Impacto y es el responsable de la limpieza del frente de avance. En otras condiciones se ha determinado que el avance depende del producto Q V2 que es proporcional a la potencia hidráulica en el fondo. De acuerdo a estas dos teorías se deberá trabajar para lograr la velocidad de penetración: 1) Con la potencia máxima disponible en el equipo. 2) En estas condiciones bastará buscar las relaciones que hagan máximas las pérdidas de carga útiles (en el trépano) con respecto a las pérdidas de carga totales. Hay dos preguntas esenciales y que son: 1) ¿Qué magnitud de limpieza de fondo es necesario efectuar para un diámetro o sección determinada de pozo? 2) ¿Qué método se debe aplicar, el del Impacto hidráulico o el de la potencia hidráulica? Si bien es importante que estos valores sean máximos, no deben superarse ciertos límites ya que no hay porqué gastar energía que no sea necesaria para un propósito definido. Además los métodos del impacto hidráulico o de la potencia hidráulica en el fondo, conducen a diferentes programas por lo cual todo operador selecciona el que prefiere. Esta idea no responde a la pregunta de cual es el mejor método pero destruye el mito de que son iguales. Si son diferentes, viene al caso establecer cuál debemos emplear. 17.2.3 - Energía necesaria para la limpieza del fondo del pozo: En todas las formaciones blandas sería extremadamente difícil establecer el limite de la limpieza de fondo necesaria para obtener el grado de penetración máxima. En muchos casos el grado de penetración es tan alto de que parecería que el pozo está siendo perforado por la acción conjunta del trépano y de la inyección o sea el chorro o "jet". Algunos ensayos han demostrado que dentro de un rango de velocidades de chorro empleadas normalmente en la perforación, el fluido no perfora. Sin embargo, si se genera una gran cantidad de detritus, el operador puede siempre sentir o darse cuenta que debiera mejorar la limpieza del fondo. Un método para determinar la cantidad de limpieza necesaria está indicado en la Fig.1, como resultado de ensayos en los pozos. En esta serie de ensayos se incremento la velocidad del chorro manteniendo constante el caudal de circulación y por lo tanto aumentó la potencia hidráulica y el Impacto hidráulico en el trépano, así como la potencia de la bomba de Inyección. La Fig.1 muestra la velocidad de penetración para distintas velocidades de chorro en función del peso aplicado sobre el trépano. Este ensayo demostró que la limpieza de fondo no fue adecuada para las distintas velocidad de chorro cuando las gráficas dejaban de ser una línea recta. La velocidad de penetración debería ser directamente proporcional al peso sobre el trépano siempre que la velocidad de chorro del fondo sea la adecuada. Las excepciones serían el caso en que el peso sobre el trépano fuera insuficiente para fracturar la formación. Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Revisado Por: Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager 3 Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 4 de 31 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos Se pueden hacer ensayos tales como los indicados en la Fig.1, donde la velocidad de chorro se incrementa sucesivamente hasta utilizar el total de la potencia hidráulica disponible en la bomba. Sin embargo parecería que se obtendrá una mayor seguridad diseñando un programa hidráulico de velocidad de chorro del fondo en base a la potencia disponible y entonces ir aumentando el peso sobre el trépano gradualmente por etapas. EFECTO DE LA LIMPIEZA EN EL FONDO DEL POZO PE NE TRACIÓN (pies/hora) 120 100 80 60 40 20 0 0 5 10 15 20 25 30 PESO SOBRE EL TRÉPANO (1.000 bls) Velocidad del chorro 268 pies/seg Velocidad del chorro 226 pies/seg Velocidad del chorro 182 pies/seg Fig. 1 17.2.4 - Criterios para la confección del programa hidráulico según sea el método a aplicar. POTENCIA HIDRAULICA EN EL TREPANO (K.Q.V2) 1. Determinar la velocidad ascensional mínima IMPACTO HIDRAULICO (K.Q.V) 2. Seleccionar la camisa del diámetro menor que el caudal necesario para 1. 1. Empleando el máximo de potencia en la bomba, seleccionar el caudal que permita llevar el 75% al trepano. 2. Mantener esta distribución de fuerza en el trépano con caudal constante hasta que el porcentaje de potencia en el fondo alcance el 48% constante reduciendo el caudal. 3. Usar la presión de la bomba de inyección que permita el diámetro de la camisa empleada 4. Cuando el porcentaje de potencia en el trépano llega al 65% mantener este porcentaje constante, reduciendo el caudal de circulación. Esto reduce la cantidad de potencia disponible en superficie. 17.2.5 - Determinación del rango de velocidades anulares y caudales respectivos: Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 4 Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 5 de 31 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos En función del diámetro del pozo, dimensiones de las barras de sondeo, portamechas, formaciones a atravesar; tipo de inyección (peso especifico, viscosidad plástica, punto de fluencia, geles, filtrado, contenido de sólidos, impurezas, etc.), se determinará el rango de velocidades ascensionales necesarias para un correcto acarreo de los recortes. A continuación se muestran tres gráficos que nos permitirán en forma rápida determinar las relaciones entre: Viscosidad plástica - Densidad de la inyección ( Fig.2) Puente dé fluencia - Densidad de la inyección ( Fig.3) Velocidad anulares más usuales - Diámetro del pozo (Fig.4) Estos gráficos están basados en valores promedio y sólo se utilizarán cuando no se disponga de datos más exactos. RELACIÓN ENTRE VISCOSIDAD PLÁSTICA Y DENSIDAD DE LA INYECCIÓN Densidad (kg/l) 2,5 2 1,5 1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 VP (cp) Inyección muy viscosa Fig. 2 Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 5 Inyección muy liviana 90 Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 6 de 31 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos RELACIÓN ENTRE EL PUNTO DE FLUENCIA Y LA DENSIDAD DE LA INYECCIÓN Densidad (kg/l) 2,5 2 1,5 1 0 10 20 30 40 50 PF (lb/100p²) Inyección muy tixotrópica Inyección muy fluida Fig. 3 VELOCIDADES ASCENCIONALES USUALES Velocidad ascencional (pies/min) 210 180 Fuerte tendencia a la formación de cavernas Velocidades normales 150 120 90 14 13 12 11 10 9 Diámetro nominal del pozo (pulg.) Fig. 4 Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 6 8 7 / / / MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 7 de 31 Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos En las figuras se observan los jet producidos por distintos tipos de boquillas. De izquierda a derecha: boquilla central, conducto de circulación, boquilla normal. En las figuras se observan los jet producidos por distintos largos de boquillas. A la izquierda: boquilla normal y a la derecha: boquilla extendida. Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 7 / / / MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 8 de 31 / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos Los distintos tipos de boquillas producen jets con diferentes capacidades de limpieza. 17.2.6 - Secuencia del cálculo: Un ordenamiento lógico de cálculo, que permite ir desarrollando las operaciones es la siguiente: a) Datos: a) Diámetro del pozo Dimensiones y longitud de los portamechas Diámetro y tipo de barras de sondeo. Tipo de uniones. Profundidad que se espera alcanzar con el trépano seleccionado. Densidad de la inyección. Tipo de bomba: Potencia, diámetro de camisa, caudal máximo, presión máxima Tipo de instalación de superficie. Determinación del caudal y camisa a utilizar: Se establece el valor de la velocidad ascencional, que se elige de acuerdo al que se considera más adecuado para la zona de trabajo. Con este valor, el del diámetro del pozo y el diámetro de las barras de sondeo, se determina el caudal necesario. Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 8 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 9 de 31 / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos Con dicho caudal y el diámetro de camisa se obtienen las emboladas de la bomba de inyección. b) Cálculo de pérdidas de cargas fijas, excepto en el trépano: 1. Pérdidas en el circuito de superficie. 2. Pérdidas en el interior de los portamechas. 3. Pérdidas en el interior de las barras de sondeo. 4. Pérdidas en el espacio anular entre pozo y portamechas. 5. Pérdidas en el espacio anular entre pozo y las barras de sondeo. a) Selección de las boquillas: La diferencia entre la presión máxima disponible en la bomba y la suma de la totalidad de las perdidas de carga, se tiene la pérdida de carga disponible para las boquillas. Con este dato y el caudal se selecciona la combinación de boquillas correspondiente. b) Verificación de la potencia: Con el valor del caudal y la presión total más el coeficiente de rendimiento de la transmisión, se determina la potencia necesaria en el motor. Estos cálculos pueden hacerse manualmente con calculadora, con distintos ábacos, con tablas, con una regla de cálculo o más modernamente con programas para computadoras. CLASIFICACION DE LAS PERDIDAS DE CARGA EN EL CIRCUITO HIDRAULICO TIPO DE PERDIDA DE CARGA PARTE DEL CIRCUITO HIDRAULICO Instalación de superficie de alta presión TIPO DE FLUJO Interior de los portamechas Turbulento Representan un valor bajo con respecto a las barras de sondeo después de cierta profundidad del pozo. Es importante solamente cuando se perfora en terrenos blandos por los altos caudales de circulación. Turbulento Dependen de la relación entre el diámetro Variando: del pozo y el diámetro de los portamechas. 1. Características de la Es más importante en conjuntos de fondo inyección de pozos empaquetados o semi 2. La relación diámetro del empaquetados especialmente en pozos de pozo - diámetro exterior del 8 ¾" Ø o menores y perforando terrenos portamecha FIJAS Exterior de los portamechas. VALOR COMPARATIVO DE LA PERDIDA DE CARGA Turbulento Representan un bajo porcentaje de la pérdida de carga total. Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 9 FORMA DE REDUCIR LA PERDIDA DE CARGA Dimensionando la instalación con diámetros amplios, tramos cortos tos y reduciendo los codos y las curvas, que deben ser suaves. Aumentando el diámetro interior de los mismos lo máximo posible. MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 10 de 31 / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos Boquillas del trépano Interior de las barras de sondeo blandos. Turbulento Son altas. Se trata de que alcancen un valor tal que se obtenga la máxima penetración Turbulento Son más importantes a medida que se incrementa la profundidad del pozo. VARIABLES Exterior de las barras de sondeo Laminar o turbulento No cabe su reducción, pues es la única pérdida de carga útil. Con un diámetro interior lo mayor posible, uniones dobles con diámetro interior igual que el de las barras de sondeo o muy próximo al mismo. Hay muy poco margen para reducirla. Son relativamente bajas, pues la sección Hay margen para reducirla, anular es en todo los casos suficientemente variando el diámetro de las amplia, excepto en pozos de diámetro barras de sondeo para un reducido. mismo diámetro de pozo. Notas: a) Las pérdidas de carga para inyecciones de las mismas características aumentan cuando el flujo pasa de laminar a turbulento b) Las pérdidas de carga en el flujo laminar son influenciadas por la viscosidad plástica y preponderantemente, por el punto de fluencia del fluido de perforación. c) Las pérdidas de carga en flujo turbulento, no son influenciadas por las propiedades viscosas del fluido. Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 10 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 11 de 31 / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos 17.2.7 - Limpieza del pozo. Introducción: La limpieza del pozo o transporte de los recortes es una de las mayores funciones del fluido de perforación. La eficiencia de la limpieza del pozo es la habilidad del fluido de perforación para transportar los recortes perforados a la superficie y suspender los recortes cuando el fluido está en estado estático. Los siguientes factores afectan la limpieza adecuada del pozo: - Caudal de flujo Propiedades reológicas Densidad, tamaño y forma de los recortes Velocidad de perforación Angulo del pozo Excentricidad del pozo Rotación y reciprocación de la sarta La formación de lechos de recortes pueden ocurrir aún cuando estén optimizadas las propiedades del lodo y el caudal. La formación de un lecho de recortes puede ser detectada por un excesivo arrastre cuando se saca el conjunto (BHA) fuera del pozo. Sin embargo es posible detectar los problemas potenciales de los lechos de recortes por un arrastre excesivo en una Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 11 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 12 de 31 / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos etapa previa, monitoreando la presión de la bomba, la sarta y correlacionando el volumen de recortes en la zaranda con la velocidad de perforación. Se pueden utilizar modelos computarizados de limpieza de pozo para detectar la formación de lechos de recortes. Equipos de control de sólidos, específicamente zarandas, con capacidad de manejar altos caudales de flujo son un factor importante, a menudo no tenido en cuenta, cuando se considera el caudal de la bomba. Esto es particularmente pertinente cuando se consideran fluidos de emulsiones inversas en pozos altamente desviados. Las emulsiones inversas tienden a tener alta reología cuando están frías, y después de un viaje puede llevarle al lodo de dos a seis horas para bajar su viscosidad significativamente para permitir mayores caudales de bombeo. Esto puede ser sobrellevado cambiando las mallas de la zaranda, que puede requerir pasar de una malla 180 a una malla 100, permitiendo un incremento en los sólidos de baja gravedad (LGS). La solución es tener suficientes zarandas para manejar tanto la baja como la alta temperatura y el alto caudal. Factores que afectan la limpieza de pozo: Existen muchos factores que afectan la capacidad de transporte la limpieza del pozo. Todos los factores que afectan el transporte de recortes no pueden ser optimizados simultáneamente, por lo que usualmente se debe adoptar una solución de compromiso. Caudal de bombeo: El caudal de bombeo es el factor más crítico para una limpieza exitosa. La formación de un lecho de recortes es más pronunciada cuando el ángulo de inclinación del pozo está por encima de 30°. Como una guía aproximada: la velocidad anular requerida para la limpieza de pozos desviados con 50-60° es aproximadamente el doble de lo necesario para pozos verticales. La velocidad de perforación debe ser controlada de forma tal que no exceda la capacidad de la bomba. Para asegurar los máximos caudales prácticos, se deben realizar todos los esfuerzos necesarios para reducir los valores de pérdida de presión y minimizar las limitaciones de presión, tanto en la superficie como en el fondo del pozo. Los factores que se deben considerar para maximizar el flujo son: Las bombas y las líneas de superficie deben ser de la menor longitud posible para minimizar las pérdidas de presión, o se debe considerar la instalación de una tercer bomba. Considere utilizar sarta de 5 ½" o 6 5/8" para reducir las pérdidas de presión y aumentar las velocidades anulares. El mayor diámetro permitirá también una mayor tensión de tiro en pozos extendidos. Estas ventajas deben ser balanceadas con la reducción en la resistencia al colapso, mayor arrastre y el tiempo extra requerido para desarmar la sarta antes de entubar la aislación. Cuando fuera posible, diseñe el BHA para una pérdida de presión mínima en los pozos críticos, por ejemplo: Utilice motores de desplazamiento positivo (PDM) y dispositivos de medición durante la perforación (MVM) que ofrezcan la menor caída de presión. En algunos casos, utilice herramientas con válvulas tipo “by pass” que permiten mayores caudales de bombeo y también permiten el bombeo de materiales formadores de puentes tales como carbonatos y fibras para limpieza del pozo si fuera necesario. Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 12 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 13 de 31 / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos En pozos desviados, disminuya el número de portamechas y sarta pesada (“heavy weight”) con la profundidad. Use un buen diseño hidráulica y la densidad de lodo correcta desde el comienzo para eliminar lavados del pozo (wash-outs). Minimice la Viscosidad Plástica del fluido. En casos de flujo turbulento, reduzca el Punto de Fluencia (YP) cuando sea posible. Propiedades reológicas: Las propiedades reológicas juegan un papel significativo en la habilidad de limpiar de un fluido de perforación. La reología debe ser finamente ajustada para maximizar la capacidad de acarreo y minimizar las pérdidas de fricción. Herramientas tales como el Fann 70, reómetro de alta presión y alta temperatura se deben utilizar en las etapas de planificación del pozo para medir la reología de fondo de pozo. Hay varias etapas de planificación para medir la reología de fondo del pozo. Existen varios modelos reológicos en el campo, sin embargo, el más apropiado parece ser el de Hershel-Bulkley para predecir la limpieza del pozo. Se debe prestar particular atención a los valores de n, K y t0 en contraposición a los valores tradicionales de YP y VP. Las compañías de servicio de lodo han desarrollado paquetes de programas para calcular y monitorear estos parámetros en el campo. Angulo del pozo: A medida que aumenta el ángulo del pozo, la remoción de los recortes se hace más difícil. Para pozos con una desviación de 0° a 40° los recortes usualmente pueden ser suspendidos por las propiedades reológicas del fluido. Angulos de pozo por encima de 40° pueden producir la caída hacia atrás de los recortes, separándose del flujo y formando un lecho de recortes. Angulos de pozo de 40° a 60° son los más difíciles de limpiar con efectividad. Con estos ángulos, los lechos de recortes pueden deslizarse o caer en forma de avalancha hacia abajo del pozo, complicando la limpieza del pozo, y pudiendo provocar posiblemente problemas como pegamiento de la sarta. Las guías recomendadas son: Para ángulos de 0° a 40°: Usar flujo laminar e incremento de la viscosidad efectiva en el anular preferentemente. La velocidad de caída en el anular puede ser calculada utilizando un viscosímetro de velocidad variable o RPM seleccionadas para simular las velocidades de corte en varias partes del anular. Para ángulos de pozo por encima de 40°, a mayor esfuerzo de corte y a mayor velocidad de corte anular, mayor es la capacidad de acarreo. Todos los esfuerzos deben hacerse para minimizar la viscosidad plástica para reducir las pérdidas de presión y obtener un perfil de viscosidad plano, resultando en una viscosidad anular alta en la porción externa del pozo al mismo caudal. Esto se consigue fácilmente para los pozos de diámetro de 17 ½" y 12 ¼". Para ángulos mayores de 40°: El flujo turbulento o de transición y un fluido de baja reología es lo más efectivo para minimizar la formación de lechos de recortes, la ruptura de los lechos de recortes y la limpieza de los pozos con alto ángulo. Recordar que pozos con ángulos de 40° a 60° son los más difíciles de limpiar. Se requieren reologías más bajas (a las correspondientes Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 13 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 14 de 31 / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos velocidades de corte) para obtener un número de Reynolds por encima de 2100 y conseguir la turbulencia. En este caso los recortes y los lechos de recortes serán removidos como si fueran dunas. El flujo turbulento no puede conseguirse en la mayoría de los pozos de 17 ½" y en algunos pozos de 12 ¼" debido a una variedad de razones, incluyendo limitaciones de equipos de superficie o de fondo, sartas lavadas (washout), etc.. En este caso un compromiso respecto a la limpieza puede hacerse utilizando flujo laminar. Use el caudal de bombeo más alto posible para conseguir la máxima velocidad anular. Optimice la reología a bajas velocidades de corte Use fuerzas de gel iniciales altas para dar una rápida suspensión de los recortes cuando las bombas estén apagadas durante los registros o viajes. Esto debe ser combinado con geles planos que se desarrollan con el tiempo. Use medios mecánicos tales como, por ejemplo viajes de corrección, rotación de la sarta, reciprocación, rimado cuando se utiliza top drive y píldoras bombeadas en flujo turbulento para asistir con la limpieza del pozo. Densidad, tamaño y forma de los recortes: La densidad, tamaño y forma de los recortes van a afectar la limpieza del pozo. Cuando los recortes son más densos, más largos y más redondeados son más difíciles de transportar fuera del pozo. Las condiciones específicas del pozo pueden dictar el tamaño de los cortadores del trépano. Densidad del fluido: El aumento de la densidad del fluido va a causar un incremento en la flotabilidad proveyendo una mejora en la limpieza del pozo a cualquier inclinación. En la mayoría de los casos, la selección de la densidad usualmente es predeterminada por la presión de poro, la mecánica de la roca, los esfuerzos tectónicos en el lugar, el gradiente de fractura, y la densidad requerida para estabilizar el pozo y evitar derrumbamientos para un pozo dado o un ángulo dado de buzamiento. Velocidad de perforación: Un aumento en la velocidad de penetración resultará en una mayor concentración de recortes en el anular, a ángulos de pozo por debajo de 40° la velocidad de transporte crítica y los requerimientos de flujo crítico requerido para limpiar aumentan con el aumento de la velocidad de penetración, asumiendo que no hay cambios en la viscosidad efectiva del lodo. A desviaciones de ángulo encima de 40°, una velocidad de flujo subcrítica y un aumento en la velocidad de perforación van a permitir que el lecho de recortes crezca más, debido a la mayor velocidad de generación de recortes. Controlar la velocidad instantánea de perforación es mejor que solamente promediar la cantidad de metros perforados en una hora. Si se permite que se formen los lechos de recortes en pozos desviados profundos, ellos serán más difíciles de remover y pueden resultar en el empacamiento y el mayor riesgo de pegamiento de la sarta o pérdida de circulación. Las velocidades de perforación que se pueden alcanzar dependerán de la eficiencia de transporte del fluido. Las compañías de servicio utilizan modelos matemáticos para determinar la máxima velocidad de penetración recomendada para un pozo de un diámetro dado, a un cierto ángulo de desviación y caudal de flujo. Excentricidad del pozo: Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 14 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 15 de 31 / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos Trabajos realizados por Iyoho, Azar y Tomren han confirmado que en pozos verticales, el comportamiento de los recortes es casi el mismo para todas las excentricidades. En un anular excéntrico, hay una reducción notable en la velocidad de los recortes en el área reducida del anular. Ya que un incremento correspondiente en el movimiento de los recortes ocurrirá en la sección agrandada, los efectos aparentemente se cancelan uno con el otro. Los programas de ingeniería muestran claramente para pozos por encima de 40°, que la formación de recortes se acumulan al mínimo cuando el tubo interno está concéntrico con el tubo externo. La velocidad de aumento del lecho de recortes es mayor cuando el pozo tiene excentricidad positiva. 17.2.8 - Prevención y cura de los problemas de limpieza: Cuando no es posible remover completamente los recortes perforados del pozo con la circulación, se deben implementar los siguientes métodos de limpieza: Rotación y reciprocación de la sarta: La rotación de la sarta ayudará a distribuir mecánicamente los lechos de recortes, permitiendo una mejor remoción de los recortes. Los estudios de campo indican que la rotación de la sarta mientras se perfora mejora la eficiencia de limpieza del pozo aproximadamente un 25 %. Viajes cortos y uso de rectificador: Viajes cortos frecuentes y/o rimado hacia arriba son utilizados para remover los lechos de recortes por agitación mecánica. Esto es muy efectivo cuando se utiliza top drive, debido a que un viaje corto mientras se bombea, mejora la hidráulica y la distribución rotacional de los lechos de recortes. Un rimado hacia arriba excesivo debe ser evitado para prevenir el agrandamiento innecesario del pozo. Incremento de la hidráulica: Utilice bombas suplementarias para aumentar la hidráulica si fuera necesario, especialmente mientras se perforan los pozos de 12 ¼" 8 ½", o secciones de menor tamaño. Píldoras de limpieza: Siempre observe los retornos de las píldoras en la superficie y evalúe su eficiencia. La clave para píldoras exitosas es asegurarse que se bombea el volumen suficiente, manteniendo la rotación de la sarta y el caudal de bombeo todo el tiempo para evitar el empaquetamiento del pozo con los recortes. Alta viscosidad: Para pozos o secciones de revestidor con una desviación, menor de 40°, se puede preparar una píldora de alta viscosidad incrementando ambos el YP y la reología de baja velocidad de corte, o solo la reología de baja velocidad de corte correspondiente a las velocidades de corte anulares. El volumen de la píldora barredora debe ser más de 100 m de altura en el espacio anular. Píldoras de alta densidad: Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 15 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 16 de 31 / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos Las píldoras de alta densidad son usualmente mezcladas a 2 lb/gal (o más) por encima de la densidad del lodo en circulación. El efecto de flotabilidad de la mayor densidad incrementa la capacidad de acarreo. Sin embargo este tipo de píldoras tendrá un efecto limitado en remover los lechos existentes en pozos altamente desviados, al menos que sean precedidos por una píldora limpiadora de baja viscosidad en flujo turbulento. Una píldora de alta densidad no se debe utilizar si existe la posibilidad que cause pérdida de circulación. Píldoras de baja viscosidad: Una píldora de baja viscosidad en flujo turbulento ha sido efectiva en muchos pozos de alto ángulo (por encima de 40°). La inyección de una píldora de baja viscosidad en un flujo que de otra manera sería laminar, usualmente promoverá flujo turbulento local. Una píldora de baja viscosidad combinada con rotación de la herramienta, es el método más efectivo para remover el lecho de recortes y limpiar el pozo. Píldoras de baja viscosidad, son normalmente sistemas de base agua o salmuera y sistemas de fluido base en sistemas de emulsión inversa. Píldoras mixtas seguidas (tandem): Las píldoras mixtas seguidas (tandem) consisten de una píldora de baja viscosidad (agua o base aceite) seguida por una píldora viscosa densificada. Las píldoras deben ser bombeadas en flujo turbulento o de transición para tener el máximo beneficio y para prevenir la canalización lateral por la píldora de baja viscosidad. Una píldora mixta consiste en 30-50 barriles de fluido base (aceite, agua o sintético) seguido por una píldora densificada para balancear el sistema circulante. La densidad debe ser lo más alta posible, teniendo en cuenta las limitaciones del equipo y las formaciones expuestas. Antes de bombear esta píldora, se debe cuidar el efecto en la presión hidrostática y en la estabilidad resultante en el pozo. La píldora de baja viscosidad en flujo turbulento va a raspar los lechos de recortes en el paso principal del anular. La píldora densificada con su mayor flotabilidad va a ayudar a levantar los recortes removidos afuera del pozo cuando caigan de la píldora de baja viscosidad. Píldoras de fibras: El desarrollo de aditivos para la limpieza del pozo han mostrado que ciertos materiales fibrosos que se utilizan como material de pérdida de circulación (LCM) van a limpiar efectivamente un pozo con ángulo, por el proceso de interferencia de la partícula en el frente de la parábola de flujo. Las fibras han sido utilizadas exitosamente en muchos sistemas de fluidos. Circular antes de los viajes: El tiempo mínimo de circulación antes de los viajes es influenciado por el diámetro del pozo y la inclinación. Los pozos desviados no estarán completamente limpios de recortes si se circula solamente el volumen anular teórico antes de los viajes. El mínimo recomendado se muestra en la siguiente tabla: Desviación Vertical 10°-30° 30°-60° 60° o + 17 ½” / 16” 1.5 x Fondo arriba 1.7 x Fondo arriba 2.5 x Fondo arriba 3.0 x Fondo arriba Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Factor de circulación 12 ¼” 1.3 x Fondo arriba 1.4 x Fondo arriba 1.8 x Fondo arriba 2.0 x Fondo arriba Revisado Por: 16 8 ½” 1.3 x Fondo arriba 1.4 x Fondo arriba 1.6 x Fondo arriba 1.7x Fondo arriba MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 17 de 31 / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos El factor de circulación se aplica solamente a la sección de pozo dentro de los rangos de desviación especificados. Para determinar el tiempo total requerido para limpiar efectivamente el pozo, se debe considerar la desviación del pozo a lo largo de su longitud. Estos son solo lineamientos, la clave es circular hasta que el pozo esté limpio antes de los viajes. 17.2.8 - Selección del trépano: Podemos elegir entre distintos trépanos según el diámetro del pozo, la dureza del terreno, la longitud a perforar y el costo. 17.2.8.1 - Una primera clasificación entre los trépanos es: a. Triconos: 1. De dientes 2. De insertos b. De arrastre: 1. PDC 2. Diamante Los pasos a seguir en la selección del trépano son: Reunir información sobre el pozo: Objetivos a los que se debe llegar, requisitos del fondo del pozo, limitaciones de perforación, realizar, de ser posible, un análisis de la resistencia de las rocas, establecer intervalos de acuerdo con los atributos comunes en el medio ambiente del pozo a perforar. Seleccionar la estructura de los dientes, insertos o cortadores: Identificar la estructura de corte (tipo, forma y tamaño) más adecuada a la formación a perforar. Utilizar la información que aporta el trépano que se saca del pozo (desgastes, calibre, etc.). Esto permite evaluar el rendimiento del trépano con las practicas de operación empleadas, y proveer información en relación con los distintos tipos de trépanos empleados bajo diferentes condiciones de operación. Seleccionar el diseño hidráulico: Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 17 Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 18 de 31 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos Elegir un diseño hidráulico que permita, además de la limpieza del pozo, la refrigeración del trépano seleccionado. Esto fijará la cantidad de boquillas y su diámetro. Seleccionar el calibre del trépano: Elegir una opción de calibre del trépano para alcanzar la estabilidad y resistencia al desgaste óptima del trépano con el fin de satisfacer los requisitos de dirección y duración del trépano. Análisis de costos: Estudiar el costo métrico de cada uno de los trépanos seleccionados, y el costo métrico total del pozo, comparando las diferentes propuestas. Seguimiento: A pesar de la habilidad con que haga la selección inicial del trépano para una determinada aplicación, quizás no satisfaga los requerimientos. Con gran frecuencia se producen cambios en la formación o operación del trépano del cual no se tenía información cuando se realizó el análisis, por lo tanto es importante una confrontación entre lo que se calculó y lo realmente hecho, analizando especialmente aquello que no funcionó, a fin de mejorar continuamente. 17.2.8.2 - Graduación del desgaste: La tabla de graduación del desgaste adoptada por IADC incluye todos los códigos necesarios para analizar el desgaste tanto de trépanos con conos como de cortadores fijos. ESTRUCTURA CORTADORA HILERA HILERA B CARACTERÍSTICAS G OBSERVACIONES SELLOS DEL OTRAS RAZÓN INTERIOR EXTERIOR 1 2 DEL DESGASTE 3 UBICACIÓN 4 COJINETE 5 CALIBRE 6 CARACTERÍSTICAS SALIDA 7 8 La tabla describe ocho factores. Las primeras cuatro columnas describen a la ESTRUCTURA CORTADORA, la quinta (“B”) se refiere a los sellos del cojinete (no es Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 18 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 19 de 31 / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos aplicable a trépanos de cortadores fijos y se debe completar la casilla con una “X”), la sexta columna (“G”) se refiere a la medida del calibre, las ultimas dos columnas de OBSERVACIONES indican la característica del desgaste secundario y la razón de la salida del trépano. Estructura cortadora: Columnas 1 y 2 Hileras interiores, 2/3 del radio representan las hileras internas del trépano. Hileras exteriores, se toma el 1/3 del radio exterior del trépano Utilizando una escala lineal de cero a ocho se le otorga un valor a los cortadores en la hilera interior y exterior de los trépanos sacados a superficie para indicar la cantidad de desgaste. Los números aumentan con la cantidad de desgaste, el cero representa sin desgaste y el ocho indica que no quedaron cortadores en buenas condiciones. Proporcionalmente un cuatro indica un 50 % de desgaste. El desgaste de los cortadores de PDC se mide en escala lineal en forma similar a cualquier tipo de trépano. Ver figura. 2/3 del radio 1 1/3 del radio 2 0 3 4 5 6 7 Al graduar un trépano desgastado se debe registrar el promedio de desgaste de cada área. Como se muestra arriba, 2/3 del radio representan a las hileras internas. Los cinco cortadores fueron calificados de acuerdo a su desgaste. Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager ( 4+3+2+1+ 0 ) / 5 = 2 Revisado Por: 19 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 20 de 31 / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos El promedio de desgaste para el área interior será 2 y se coloca este número en la columna 1. El promedio de desgaste para el área exterior se calcula de la misma manera. (5+6+7)/3=6 El valor 6 se coloca en la segunda columna del cuadro que figura más arriba. Características de desgaste/otras características: Columnas 3 y 7 En estas columnas se anota las características de desgaste del trépano (con dos letras), o sea, los cambios físicos más notorios desde su condición de nuevo. Abajo se listan los códigos para estas características. CÓDIGO BC BF BT BU CC CD CI CR CT ER FC HC JD LC LN LT OC PB PN RG RO SD SS TR WO WT NO DESCRIPCIÓN Broken Cone Bond Failure Broken Teeth/Cutters Balled Up Cracked Cone Cone Dragged Cone Interference Cored Chipped Teeth Erosion Flat Crested Wear Heat Checking Junk Damage Lost Cone Lost Nozzle Lost Teeth/ Cutters Off-Center Wear Pinched Bit Plugged Nozzle Rounded Gauge Ring Out Shirttail Damage Self-Sharpening Wear Tracking Wash Out on Bit Worn Teeth/Cutters No Dull/No Other Wear Cono Roto Falla de Enlace Diente/Cortador Rotos Embolamiento Cono Fisurado Cono Arrastrado Interferencia de Conos Coroneado Dientes/Cortadores Astillados Erosión Crestas Achatadas Sobrecalentamiento Daño por Chatarra Cono Perdido Boquilla perdida Dientes/Cortadores perdidos Desgasta Excéntrico Trépano Comprimido Boquilla Tapada Calibre redondeado Anillado Daño en el extremo de la pata Desgaste de Autoafilado Sobrehuella Trépano Lavado Dientes/Cortadores Desgastados Sin Desgaste Importante En trépanos de cortadores fijos se pueden distinguir principalmente cuatro desgastes. Ver figura. Cortadores cilíndricos Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 20 Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 21 de 31 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos NO WT LT BF Cortadores Stud NO WT BT LT BF Ubicación: Columna 4 Esta columna se utiliza para indicar la ubicación (con una letra) de la Característica de desgaste primaria anotada en la tercera columna. CÓDIGO N M G A DESCRIPCIÓN Nose Rows Middle Rows Gage Rows All Rows Nariz Medio Calibre/Talón Todas Para trépanos de cortadores fijos se utilizan las siguientes letras para ubicar el desgaste. C Cono G Calibre N Nariz A Todas T Taper S Hombro Sellos del cojinete: Columna 5 Se utiliza para indicar la condición de los cojinetes (letra o número) Para cojinetes no sellados se utiliza una escala de cero a ocho. El cero indica un sello nuevo, el ocho indica un sello sin vida útil o perdido. Para trépanos con cojinetes sellados (journal o roller), se utilizan las letras “E“ (effective Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 21 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 22 de 31 / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos seal) para un sello efectivo y la “F” (failed seal) para un sello dañado. En los trépanos de cortadores fijos esta columna debe ser completada con una X. Calibre: Columna 6 Esta columna es utilizada para reportar el calibre del trépano. Se utiliza la letra “|“ para indicar que el calibre no sufrió desgaste. Si el calibre del trépano esta gastado se utiliza la regla de los 2/3. La regla de los 2/3 se utiliza para trépanos de tricono, se apoya el “gauge ring” sobre la parte más saliente de dos de los conos. Se mide la distancia que separa el “gauge ring” del tercer cono. Esta medida se multiplica por 2/3 y se redondea al valor más próximo de 1/16 de pulgada. El valor así obtenido se coloca en la columna 6. Para trépanos de cortadores fijos se utiliza la siguiente tabla: CÓDIGO 1 1/16 2/16 3/16 4/16 EXPLICACIÓN En calibre Fuera de calibre hasta 1/16” Fuera de calibre de 1/16” a 1/8” Fuera de calibre de 1/8” a 3/16” Fuera de calibre de 3/16” a 1/4” Causa de la salida del trépano: Columna 8 Esta columna es utilizada para indicar la razón de la sacada del trépano del pozo (se utilizan dos o tres letras). Códigos utilizados: CÓDIGO BHA DMF DSF DST DTF LOG CM CP DP FM HP HR PP PR RIG TD TQ TW WC DESCRIPCIÓN Chage Bottom Hole Assembly Down Hole Motor Failure Drill String Failure Drill Stem Test Down Hole Tool Failure Run Logs Condition Mud Core Point Drill Plug Formation Change Hole Problems Hours on Bit Pump Pressure Penetration Rate Rig Repairs Total Depht/Casing Point Torque Twist Off Weather Conditions Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Cambio de Conjunto de Fondo Falla del Motor de Fondo Falla de Sondeo Ensayo de Formación Falla en la Herramienta Perfilaje Acondicionar Lodo Realizar Corona Sondeo Tapado Cambio de Formación Problemas de pozo Excesivas Horas de Rotación Presión de Bomba Penetración Reparación de Equipo Profundidad Final/Entubación Torque Desenrosque Condiciones Climáticas Revisado Por: 22 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 23 de 31 / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos 17.2.8.3 - Características de los diseños para las distintas formaciones: Formaciones muy blandas: Comprenden formaciones con capas muy pegajosas y de muy baja resistencia compresiva. Tales como gumbo y arcillas. Los trépanos para estas formaciones son de dientes muy largos y espaciados. Son utilizados los trépanos de PDC con cortadores grandes. Se debe tener presente la limpieza del pozo ya que los avances son altos. Formaciones blandas a medianas: Comprenden en general formaciones con capas homogéneas, tales como esquistos blandos, arcillas, areniscas rojizas, sal, calcáreos blandos y arenas. Y un poco más duras tales como calcáreos, yeso, anhidrita y otras firmes aunque relativamente débiles que contienen intercalaciones poco abrasivas o duras. Estas formaciones son de baja resistencia a la compresión y de alta perforabilidad. Los trépanos para perforar estas formaciones deben ser de dientes muy espaciados, delgados y largos, de forma tal de conseguir mayor hincado y como consecuencia remover partículas grandes de terreno. Para este tipo de trépanos se emplean pesos moderados. Se debe tener en cuenta además la interrupción de dientes en la hilera exterior. Esta interrupción genera una huella de dientes en el fondo que tiene la mitad del espacio entre dientes. Si se espera encontrar intercalaciones de arenas se deberá proveer a los dientes o insertos una protección contra la abrasión. Formaciones medianamente duras: Comprenden formaciones con resistencia compresiva media y pequeñas capas abrasivas, tales como arcilla, areniscas, lodolitas, limolitas. Los trépanos más comunes en estas formaciones son de insertos de carburo de tugsteno, estas formaciones son en algunos casos propensas a desgastar el calibre generando un pozo cónico. Formaciones duras: Son formaciones con alta resistencia compresiva y pequeñas capas abrasivas. Tales como arcillas, areniscas, limolitas y dolomitas. Los trépanos utilizados deben tener insertos poco espaciados, chatos y una gran capacidad en sus cojinetes. Se utilizan pesos elevados y pocas revoluciones. Formaciones muy duras y abrasivas: En general se trata de areniscas muy compactas. Se utilizan trépanos de diamantes natural. Trépanos especiales: Si se va a utilizar un trépano de cortadores fijos se debe tener en cuenta lo siguiente: Compruebe que al trépano anterior no le falten insertos. Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 23 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 24 de 31 / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos Realice una carrera previa con junk basket. Asegúrese que el pozo esta limpio. Transporte el trépano hasta el piso en la caja, para evitar dañar los cortadores. Limpie y engrase el pin. Enrosque con precaución y dar el torque recomendado. Baje el trépano con precaución cuando pase a través de BOP, zapato de casing y colgadores de liner, como así también en zonas donde se tenga dog legs. Lave y repase las ultimas barras al máximo caudal de trabajo y 50-60 r.p.m. Circula a máximo caudal una vez que este en el fondo. Comience a perforar con poco peso y 50 a 60 r.p.m. Compare la hidráulica calculada vs. la hidráulica actual. Perfore 1 mt. antes de incrementar el peso y las r.p.m. Realice un Drill-off test para optimizar la ROP. 17.2.4 - Confección del Drill-off test. Con la aplicación de esta tarea, lo que se busca es optimizar la penetración del trépano en una perforación convencional, dentro de una zona con formaciones homogéneas, de espesores considerables. a) El encargado de turno, prepara una planilla en la cual se registran los tiempos obtenido al variar los distintos parámetros. FECHA TRAMO TIEMPOS REGISTRADOS (seg) PESO/RPM 50 60 70 19 35 12 9 18 30 10 10 17 53 20 20 16 70 30 45 15 90 60 72 14 110 110 90 POZO b) 80 10 12 24 50 68 90 El perforador mantiene un régimen de bomba constante, acorde con la hidráulica del pr c) Un BDP procede a marcar con una tiza el vástago cada metro, por ejemplo, operación puede efectuar al finalizar la perforación del trozo anterior, durante la sacada del vástago para realizar la agregada. d) Manteniendo las revoluciones en la mesa en un valor determinado según la planilla, el Perforador aplicará un peso constante sobre el trépano, con el cual perfora según la penetración, uno o dos metros, registrándose el tiempo insumido en cada metro. e) El perforador aumenta en una tonelada el peso sobre el trépano, y repite el paso anterio el mismo valor de r.p.m. f) Una vez realizados los pasos d y e, para un rango de peso aplicado, se fija otro valor de Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Revisado Por: Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager 24 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 25 de 31 / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos y se vuelven a repetir estas mismas operaciones ( d y e ). g) h) Los pasos d, e y f se repiten para un determinado rango de valores de r.p.m. Una vez completada la planilla, el Encargado de Turno, realiza el gráfico con los valores obtenidos, determinando los parámetros a utilizar ( r.p.m. y peso ), para obtener la mejor penetración. 120 100 80 60 40 20 0 19 18 17 16 15 TIEMPO REGISTRADO (seg) OPTIMIZACION DE LA PENETRACION 50 60 70 80 14 PESO APLICADO (tn) Para el caso que se muestra en la figura se observa que los parámetros óptimos están Comprendidos entre 18 a 19 Tn. de peso aplicado sobre el trépano para un rango de 60 a 80 r.p.m. Cuando se baja un trépano nuevo, antes de comenzar con esta tarea de optimización se debe asentar el mismo. Cuando la formación es dura y por lo tanto la penetración es lenta, el tramo perforado para cada registro se achica. Para la aplicación de los parámetros óptimos se debe tener bien presente la tendencia a la desviación. Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 25 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 26 de 31 / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos Distintos tipos de trépanos triconos En los trépanos triconos se aumenta el efecto de paleo de los dientes aumentando la excentricidad de los conos Diseño de distintos trépanos de dientes según la dureza del terreno a atravesar Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 26 Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 27 de 31 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos Diseño típico de un trépano tricono a dientes Distintos tipos de refuerzos de metal duro se aplican sobre los dientes. Diseño de los dientes de los trépanos triconos Diseño de los cojinetes de los trépanos triconos Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 27 / / / MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 28 de 31 Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos Diseño de los trépanos triconos de insertos Diseño de los conos de insertos Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 28 / / / MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 29 de 31 / / / Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos Refuerzos en la pata del trépano tricono de inserto Diferentes tipos de insertos Diseño de distintos trépanos de insertos según la dureza del terreno a atravesar. Recomendaciones: Un estricto control de los parámetros de trabajo no solo mejora la eficiencia del trépano sino que aumenta su duración. No es recomendable utilizar trépanos de cortadores fijos para repasar y ensanchar pozos. Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 29 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos Condiciones inadecuadas de trabajo pueden producir daños en los trépanos. Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 30 Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 30 de 31 / / / MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVER Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad Tarea 2.- Selección de los parámetros operativos Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L. Aprobado Por: Gustavo Olivieri Worldwide Drilling Manager Revisado Por: 31 Fecha de emisión: Revisión: / Pagina: 31 de 31 / / /