ACCEDE - INGENIERÍA PETRÓLEO PROBLEMA Nº 6

MINISTERIO DE EDUCACIÓN – ARGENTINA
ACCEDE - INGENIERÍA PETRÓLEO
PROBLEMA Nº 6
SITUACIÓN
Se planea perforar un pozo direccional desde la costa hasta un objetivo geológico ubicado
debajo del mar, habiéndose optado por una trayectoria de desviar y mantener como se muestra en la figura. El objetivo principal tiene un desplazamiento horizontal ( X 3 ) de 810 m.
y una profundidad vertical ( D3 ) de 1.940 m. desde la locación.
El punto de arranque de la desviación, se prevé 90 m. debajo del zapato de la entubación
de seguridad la que tendrá una longitud de 400 mts. y se trabajará con un gradiente de
desvío ( Gd ) de 2°/ 30 mts. en una sola dirección N90E.
N
Locación
Mar
D1
E
R
D
O
α
D2
D3
R
γ
C
Objetivo
principal
β
α
D3
X3
B
A
X2
Objetivo
de largo
alcance
X3
R
Objetivos
inferiores
Geometría para el objetivo principal
En el mismo plano azimutal se encuentran dos objetivos inferiores y un tercero de largo
alcance, debiéndose prever otras trayectorias como alternativas posibles para ser alcanzados.
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INFORMACIÓN A TENER EN CUENTA:
R = 180 / π .Gd
D2 = D1 + α / Gd
α=β−γ
tag γ = R – X 3 / D3 – D1 sen β = R / { ( R – X3
2
) + ( D3
– D1 ) 2 }1/2
X2 = R ( 1- cos α ) LDC = α / Gd LCB = R / tag β Lpozo = D1 + LDC + LCB
SUBPROBLEMA 6.1
Determine el radio de curvatura del tramo desviado ( R ) y el máximo ángulo de desvío ( α ).
RESPUESTA AL SUBPROBLEMA 6.1
6.1 ) -- Radio de curvatura ( R ). Con la ecuación : R = 180 / π . Gd
R = 180 / 3,14 . 2° / 30 mts. = 860 m
-- Angulo máximo de desviación : α = β − γ
de donde :
tang γ = R – X3 / D3 – D1
tang γ = 860 – 810 / 1940 – 490 = 50 / 1450 = 0,03448
γ = arc tang 0,03448 = 1,975°
sen β = R / { ( R – X3 )2 + ( D 3 – D 1 ) }1/2 = 860 / 1450 = 0,593
β = arc sen 0,593 = 36,377 °
luego :
α = 36,377 ° - 1,975 ° = 34,4 °
SUBPROBLEMA 6.2
Compute el desplazamiento horizontal (X2 ) y la profundidad vertical (D2 ) al final del desvío.
RESPUESTA AL SUBPROBLEMA 6.2
6.2 ) -- Desplazamiento horizontal del final del desvío ( X2 )
X2 = R ( 1 – cos α ) = 860 m ( 1- cos 34,4° ) = 860 m. ( 1- 0,825 ) = 150,5 m.
-- Profundidad vertical del final del desvío ( D2 ) :
D2 = D 1 + R. sen α = 490 + 860 . sen 34,4° = 975,9 m
SUBPROBLEMA 6.3
Determine la longitud total que tendrá el pozo al alcanzarse el objetivo principal ( Lpozo ).
RESPUESTA AL SUBPROBLEMA 6.3
6.3 ) La longitud total del pozo ( Lpozo ) :
Lpozo = D1 + LDC + LCB
D1 = 490 m
LDC = α / Gd = 34,4° / 2° / 30 m = 516 m
LCB = R / tang β = 860 m / tang 36,377° = 1.167 m
Lpozo = 490 + 516 + 1.167 = 2.173 mts
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SUBPROBLEMA 6.4
Esquematice la trayectoria alternativa a planificar, para alcanzar con un solo pozo y de
la misma locación, el objetivo principal y los dos objetivos inferiores.
¿Cómo se denomina esta trayectoria?.
RESPUESTA AL SUBPROBLEMA 6.4
6.4 ) Trayectoria para objetivos principal e inferiores :
Pozo direccional tipo “S” : desviar, mantener y voltear.
( Ver esquema inferior )
SUBPROBLEMA 6. 5
Esquematice la trayectoria alternativa a planificar, para alcanzar con un solo pozo y de
la misma locación, el objetivo principal y el objetivo de largo alcance.
¿Qué ángulo máximo de desviación se debería alcanzar?.
RESPUESTA AL SUBPROBLEMA 6.5
6.5 ) Trayectoria para objetivos principal y largo alcance:
Pozo horizontal de radio largo : Desviar hasta 90° y mantener este ángulo hasta
alcanzar ambos objetivos.
Locación en superficie
Pozo Horizontal de radio largo
Objetivo Ppal.
Objetivos
Inferiores
Obj. largo alcance
Pozo
Direccional
Tipo “S”
Esquemas de las trayectorias : Pozo direccional tipo “S” y pozo horizontal de radio largo.
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