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MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS
COMPLETACION Y WORCKOVER
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Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y
registrar verticalidad
Tarea 6.-Diferentes situaciones durante la perforación
7- Prevención de surgencias
I - Objeto: Describir las causas y síntomas de surgencia a fin de cerrar rápidamente el pozo y prevenir un
blow-out.
II - Alcance: Esta será aplicada en todas las operaciones que realicen durante la perforación.
III - Responsabilidades: Los responsables del cumplimiento de esta norma, son el Encargado de Turno y el
Perforador.
IV - Descripción de la Tarea:
Introducción:
Uno de los principales problemas enfrentados durante la perforación de un pozo es el control de los
mismos.
Actualmente se perforan pozos más profundos en zonas desconocidas y por razones económicas,
geológicas, daño de formación, etc. se utiliza lodos de menor densidad lo cual aumenta en gran
proporción las posibilidades de una surgencia.
Por ello es sumamente importante que todo el personal involucrado en las operaciones de perforación
sea capaz de reconocer y dominar una surgencia y controlar el pozo
17.6.7.1 - Conceptos básicos.

Conceptos de presión.
En control de pozos, las dos presiones de interés primario son: la presión de formación y la
presión hidrostática.
La primera de ellas es la fuerza ejercida por los fluidos de formación, esta se mide a la
profundidad de la formación con el pozo cerrado. Es también llamada presión de reservorio, y
dado que se mide con el pozo cerrado se la conoce como presión de cierre de fondo de pozo.
En perforación, la presión hidrostática es la fuerza ejercida por el fluido de perforación en el
pozo. Si la presión de formación es más alta que la presión hidrostática, los fluidos de
formación pueden entrar al pozo, en este caso se esta produciendo una surgencia y si no se
actúa rápidamente puede ocurrir un descontrol. Es decir que para que no ingresen fluidos de
la formación al pozo la presión hidrostática deberá ser igual ó ligeramente superior a la presión
de formación.

Origen de las presiones de formación.
Unas de las teorías aceptadas de como se originan las presiones de formación se relaciona
con la manera que se han formado las cuencas sedimentarias.
A medida que se han depositados las distintas capas, se aumenta la presión de sobrecarga en
las capas y ocurre la compactación.
La presión de sobrecarga es la presión ejercida a cualquier profundidad determinada por el
peso de estos sedimentos y el peso de los fluidos que llenan en los espacios de la roca
(poros).
A medida que ocurre la compactación, cualquier fluido en la formación es impulsado hacia las
capas más permeables, tal como una arenisca.
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7- Prevención de surgencias
Si la capa permeable a la que los fluidos se impulsan emerge a superficie, no se podrá formar
una presión mas alta que la normal, pero si el fluido de la capa es atrapado debido a una falla
o algunas otra anomalías como lechos de esquistos masivos, lechos masivos de sal, etc. se
puede generar una presión mas alta que la normal, que la denominaremos presión anormal.
Generalmente la presión de sobrecarga se considera que es igual a 1 libra por pulgada
cuadrada por pie (psi/pie) y esta puede variar en áreas diferentes, porque la cantidad de
espacios de poros y la densidad de la roca, varían de lugar en lugar.
Como regla practica se acepta que la presión normal de formación viene dada por una
columna de agua salada de 80.000 ppm de sal cuya densidad es de 9.0 lib/gal. En la mayoría
de las cuencas petrolíferas de origen marino el gradiente de presión será igual 0,465 psi/pie,
en zonas del interior de los continentes se pueden encontrar formaciones normalmente
presurizadas con un gradiente de 0,433 psi/pie el cual es el gradiente de agua dulce.
Se puede decir que la mayoría de las surgencias ocurren en formaciones normalmente
presurizadas, como por ejemplo en las maniobras debido a la falta de llenado o por pistoneo
se continúa sacando lo que provoca una diminución de la presión hidrostática por debajo de la
presión de formación, lo que provoca una surgencia. Quizás el problema es la excesiva
confianza, la rutina, la poca supervisión, etc. lo que genera una confianza que va más allá de
los limites de seguridad.
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
Gradiente de presión.
Es la presión ejercida por cada pie (metro) de altura de un fluido, normalmente se mide en
Psi/pie y para determinarlo usaremos la siguiente formula
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Gradiente de presión = densidad x factor de conversión
Para determinar el gradiente de presión del agua dulce, llenamos un cubo de un pie de lado
con agua, el peso de este será de 64,4 lbs. y tendrá una presión de 62,4 lbs/ pie2. Como un pie
cuadrado tiene 144 pulgadas cuadradas, el gradiente de presión será 0,433 psi/pie de
profundidad.
El factor de conversión usado cuando la densidad está medida en lbs/gal y la profundidad en
pie puede ser obtenido dividiendo el gradiente de presión del agua dulce por la densidad de
esta en Lib/gal
Gradiente de presión del agua dulce = 0,433 psi/pie = 0,052 psi/pie
Densidad del agua dulce en Lib/gal
8,33 lbs/gal
lbs/gal
Para otras unidades de medida se usan otros factores de conversión.

Peso equivalente.
Es el incremento de densidad, equivalente a una presión aplicada en superficie. la formula a
aplicar es la siguiente
Incremento de densidad [lbs/gal] = Presión en superficie
profundidad pies x 0,052
17.6.7.2 - Causas de surgencias.
El objetivo principal en las operaciones de control de pozo, es evitar que una surgencia
(entrada de fluido de formación al pozo) se transforme en un descontrol o reventón (flujo
descontrolado de fluido de formación al pozo y fuera del mismo).
Existen dos condiciones que deben presentarse para que pueda haber una surgencia, estas
son:
 La presión hidrostática que actúa sobre la formación expuesta debe ser menor que la
presión de la formación.
 La formación que provoca la surgencia debe tener permeabilidad suficiente para permitir la
entrada de fluido al pozo.
Debido a que la segunda condición es incontrolable, debemos estar seguros de que la presión
hidrostática es mayor que la presión de formación, a fin de evitar una surgencia.
Las principales causas de una surgencia son:

Falta de llenado del pozo.
El no mantener el pozo lleno cuando se retira la herramienta del mismo, es la causa de la
mayoría de las surgencias que ocurren en las operaciones de perforación.
A medida que retiramos la herramienta del pozo, el nivel de lodo en este baja debido al
volumen del metal extraído (sondeo). Como el nivel baja, la altura de la columna hidrostática
también, esto causa una disminución en la presión hidrostática y si la reducción de esta ultima
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es muy importante se podrá dar que la presión de formación sea mayor a la hidrostática
produciéndose una surgencia.
Es evidente que para que lo anterior no suceda, se debe llenar el pozo, y ésta maniobra se
deberá realizar de una manera regular mediante el uso del trip-tank o tanque de maniobras, el
mismo nos permitirá detectar una perdida de inyección ó una surgencia.

Pistoneo.
Existe otra manera de reducir la presión en un pozo. Es cuando se retira la herramienta,
denominada comúnmente “pistoneo”, debido al efecto de embolo que se produce durante una
maniobra.
Este efecto se verá agravado si el trépano ó los estabilizadores están “embolados”
(recubiertos de arcillas plásticas), también depende de la velocidad de sacado y de las
condiciones del lodo y del diámetro del pozo.
Si la reducción en la presión hidrostática debida al pistoneo es suficiente entonces parte del
fluido de formación entrará al pozo y reducirá la presión hidrostática causando una surgencia.

Peso insuficiente de lodo.
Una de las funciones principales de los lodos de perforación es ejercer un tapón hidráulico
para impedir que los fluidos de formación entren al pozo, y esto se logra manteniendo un valor
igual o ligeramente superior a la presión de formación. Surgencia debido a densidad
insuficiente son más comunes cuando se perforan pozos de exploración en zonas
anormalmente presurizadas.
También pueden ocurrir en zonas de desarrollo, por ejemplo cuando se encuentra gas de
superficie por perdidas de gas en cañerías de aislación rotas, por trabajos de abandono mal
hechos en pozos descontrolados, por malos trabajos de cementación, etc.; todo esto produce
lo que se conoce como “formaciones cargadas”

Perdidas de circulación.
Una perdida de circulación puede causar una caída en el nivel de lodo en el pozo, esto por
consecuencia reducirá la presión hidrostática, lo que trae aparejado que si la mima cae a un
valor por debajo de la presión de formación de una arena permeable con algún fluido en sus
poros, estaremos nuevamente en presencia de un pozo con surgencia.

E) Prueba de formación.
Esta es una operación especial que puede acarrear graves riesgos, no se describirá la
operación en si, puesto que es conocida por todos, pero sí algunos de sus peligros.
Una vez concluida la operación, si la formación a probar era productora, parte de la
herramienta de prueba estará llena de fluido de formación. Si este no es retirado de la
herramienta utilizando una técnica de control de pozo adecuada, podremos tener una
surgencia.
Al comenzar la prueba debemos estar preparados para llenar el pozo rápidamente, ya que si el
packer no selló bien, el nivel en el espacio anular caerá rápidamente.
Otro peligro es retirar la herramienta una vez terminado la operación, puede darse el caso de
que el packer no se cierre bien, esto provocara un pistoneo del pozo que no se verá como
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arrastre en el indicador de peso de la herramienta ó “Martin Decker”, solamente será
detectado como un aumento de nivel en el tanque de lodo ó en el Trip tank con mayor
anticipación y seguridad.

Excesiva penetración en arenas productoras.
Cuando perforamos una arena de una longitud considerable con gas, y en donde las
penetraciones son elevadas, la cantidad de gas en el pozo a medida que asciende por el
espacio anular puede provocar una reducción en la presión hidrostática suficiente como para
producir una surgencia.

Pistoneo de bajada ó Surging.
“Surging” es el aumento en la presión en el pozo ocasionado por el movimiento descendente
de la herramienta de perforación.
La tendencia del lodo es de adherirse a la pared del pozo lo que crea una fuerza de fricción a
medida que la herramienta se mueve hacia abajo.
La presión necesaria para superar esta fricción esta relacionada al movimiento del lodo que
pasa por la herramienta, es decir cuanto más rápido se fuerza el fluido a moverse con
respecto a la herramienta, más alta será la presión de surging. Las presiones así ocasionadas
pueden causar perdidas de circulación.
Para minimizar estas presiones:



Se debe bajar el sondeo en forma suave y lenta.
Los valores de viscosidad y resistencia de gel deberán ser los mínimos
permitidos.
Presiones anormales.
Como se mencionó anteriormente, algunas de las causas de presiones anormales son
producidas por estructuras falladas, domos de sal y aportes subterráneos que cargan otras
formaciones penetradas por el pozo.
Otras causas son elevaciones, arcillas subcompactadas o en áreas donde los sedimentos
compuesto de arenas ó arcillas fueron depositados rápidamente y el agua de formación (agua
en los espacios de los poros de la roca que estaba presente cuando la roca se depositó) no
pudo escapar de la roca, pudiendo originar presiones anormales.
17.6.7.3 - Advertencias de surgencias.
Una vez establecidas algunas de las causas de una surgencia, es importante determinar
cuales son las señales que son detectadas en superficie que nos indican la posibilidad de que
pueda existir una surgencia.
Cabe destacar que si una surgencia no es reconocida con prontitud y una vez detectada no se
toman velozmente las decisiones adecuadas para controlarla, esta pasará irremediablemente
a ser un reventón.
Las principales advertencias de surgencias son:
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
Aumento en el nivel de pileta.
Si este aumento no es provocado en superficie (agregado de lodo fresco), es signo de que
ocurre una surgencia. A medida que el fluido de formación entra al pozo el caudal de lodo que
sale de este es mayor que el que bombeamos dentro de él, en consecuencia el nivel en las
piletas aumentara y el mismo será igual al volumen de fluido de formación que entro al pozo.

Aumento de caudal en la línea de retorno.
Si el caudal de lodo que retorna del pozo aumenta sin el correspondiente aumento de
velocidad de la bomba estamos en presencia de una surgencia y el aumento de caudal es
debido a la entrada de fluido de formación al pozo.

Incremento de penetración.
Un cambio en la velocidad de penetración indica generalmente un cambio de formación,
también puede indicar un aumento de permeabilidad, aunque en este caso el cambio no seria
tan abrupto. Un aumento de penetración con un aumento de permeabilidad implica que la
diferencia entre presión hidrostática y presión de formación es nula o negativa y en
consecuencia hay una posibilidad de surgencia.

Cambio en la presión y velocidad de la bomba.
El aumento en las emboladas de la bomba y una presión de bombeo menor.
También suelen ocurrir éstos cambios en la presión y velocidad de bomba por otra causa,
como por ejemplo una barra pinchada o una conexión lavada. Hasta que no se determine el
verdadero origen se debe suponer la peor de las posibilidades o sea una surgencia.

El pozo no esta tomando el volumen calculado para llenarse.
Esto es causado normalmente porque el fluido de formación ha entrado al pozo, debido
posiblemente a un pistoneo del mismo.
En el caso de que esto ocurra se deberá bajar herramienta al fondo de inmediato, circular y
acondicionar el pozo y el lodo; esto siempre y cuando las condiciones del pozo lo permitan, si
no se deberán aplicar otros procedimientos para su control.

Lodo cortado con gas.
Si bien esta es una de las señales más importantes de una surgencia puede no ser definitiva.
El lodo cortado con gas puede deberse a alguna de las siguientes condiciones:

Perforar una formación con gas con la densidad correcta para contenerla (“gas
perforado”).


Pistoneo al hacer las conexiones ó durante una maniobra.
Entrada de gas al pozo proveniente de una formación cuya presión es mayor que
la hidrostática del lodo.
Entrada de gas al pozo ante un paro de las operaciones para mantenimiento del
equipo.

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
Las manifestaciones detalladas anteriormente son la más comunes, pero también hay
otras que detallamos a continuación.

Variación en el tamaño y forma del cutting.

Desviación del exponente DC normal.

Aumento de la temperatura en la línea de retorno.

Cambio en el torque de la mesa.

Aumento de los cloruros en el lodo.

Cambio en la densidad y MBT del cutting.
Es importante la temprana detección de una surgencia.
Esta es la herramienta más eficaz para combatirla, ya que cuanto mayor es el fluido de
formación que entra al pozo mayor será la contrapresión en el espacio anular y más dificultoso
será el control de la surgencia, además del peligro de una pérdida de lodo.
Una surgencia de gas causará un aumento en la contrapresión en el espacio anular (a causa
de expansión) y un aumento en el nivel de lodo de las piletas al ser circuladas.
Una surgencia de agua salada no cambiará la presión inicial en el espacio anular ni en el nivel
de lodo de las piletas al ser circulada.
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