01- Introducción a la Perforación - Metodología

5/27/2018 01- Introduccin a la Perforacin - Metodologa

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CEMENTACIN DE POZOS PROF. OSCAR FERMIN1

Introduccin a la PerforacinMetodologa

Presentado por:

Prof. Oscar Fermn

DIPLOMADOCONSTRUCCIN DE POZOS


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Contenido

Introduccin Funciones y responsabilidades del personal

clave Panorama general del equipo y los tipos de

pozo Ciclo Diseo-Ejecucin-Evaluacin (WEMS) Planeacin y Programacin del Pozo Costo del pozo Suministros Seguimiento y Control Aprendizaje y evaluacin organizacional


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Objetivos

Describir cmo se perforan pozos:

Conocer las funciones y responsabilidades de posicionesclave en las operaciones de perforacin Conocimiento bsico de diferentes tipos de equipo y de

pozos

Conocimiento bsico del proceso D-E-E en IPM Conocimiento bsico de los documentos clave para laconstruccin del pozo: Bases de Diseo, Programa,EOWR

Introduccin al control de Costos del Pozo Panorama General del seguimiento y control de las

operaciones de perforacin Familiarizarse con el concepto de Aprendizaje

Organizacional


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Introduccin


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Compaade E&P

Geologa &Geofsica (G&G)

Produccin Yacimiento

Perforacin

Co. Petrolera Exploracin & Produccin


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MULTIPLE DE VENTAS

VENTAS DE ACEITE

VENTAS DE GAS

Tubera de Entrega

DESHDRATACION

ESTACION DE COMPRESION

DISPOSICION DE AGUA

TERMINAL DE RECOLECCION

LINEA DE EXPORTACION

SEPARADOR GASACEITE

PROCESO

LINEA DECONDUCTO

FILTRACION

Inyeccin de Gas

POZO DE

GASNEUMATICO

POZO DE GAS

LINEA DE FLUJO

ALMACENAMIENTODE GAS

MONITOREO

G&G

Sub

superficie

Perforacin

de Pozos

Instalacionesde

Produccin


7/61CEMENTACIN DE POZOS PROF. OSCAR FERMIN7

Participantes Involucrados Gelogos

Geofsicos Petrofsicos Ingenieros de Produccin Ingenieros de Yacimiento Gerente del Proyecto Ingenieros de Pozo (Ing. de Perforacin) Supervisor del sitio del pozo

Personal del Contratista de Perforacin. Ej:Transocean

Personal de la Compaa de Servicios. Ej:Schlumberger



Gerente delProyecto

Ingeniero de Pozo /de Produccin

Supervisor delSitio del Pozo

Funciones

El Constructor

El Arquitecto

El Capataz



Funcin del Gerente del Proyecto

El Gerente del Proyecto es responsablede la interfase con el cliente paramanejar en forma eficiente y rentable

los programas del pozo, incluyendo elcronograma de perforacin, elpresupuesto, la ejecucin y evaluacin

del proyecto.



Funcin del Ingeniero de Pozo

O?



Funcin del Ingeniero de Pozo

La funcin del Ingeniero de Pozos es entregar

un pozo adecuado a su propsito que hayacumplido con los objetivos de los arrendatarios yde los participantes. Ingeniera puede tomarse de 1 a 6 meses (o

ms) para cumplir con el objetivo,dependiendo de: Informacin disponible Retos tcnicos del pozorea en la cual se perforar el pozo

Sin ingeniera adecuado se pueden esperarproblemas para cumplir con las expectativas ycon el objetivo.



Tareas del Ingeniero de Pozos Contratos

Seleccin de Unidad de Perforacin y los materiales

requeridos Recomendacin sobre los contratos de servicios

Diseo y Planeacin del Pozo Programa de Perforacin y Terminacin Aprobaciones reglamentarias

Procedimientos & Contingencias Procedimientos de Perforacin Procedimientos para proteger el Medio Ambiente Procedimientos de Respuesta a Emergencias

Seguimiento de las Operaciones Reportes Diarios de Perforacin Control de la Logstica Operacional

Enlace con otrasEntidades involucradas(Produccin, Geologa, Contratistas, etc.)


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Funcin del Supervisor en el Sitio del Pozo

El Supervisor en el Sitio del Pozo WSS es

responsable de la planeacin, coordinacin,

supervisin y ejecucin de los programas

del pozo


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Planeacin y Coordinacin:

Plan de 24 horas, juntas diarias, reuniones previas altrabajo Dar Instrucciones Escritasal Perforador Elaborar Procedimientos Operacionales detallados;

por ejemplo, Corrida y Cementacin de la tubera derevestimiento

Requerimientos de materiales, listas de equipo, Planeacin logstica para 7 das

Ejecucin / Supervisin De las Operaciones:

Coordina a todos los participantes del proyecto Asegura el cumplimiento del Programa y los Estndares Verifica todo equipo y herramienta que llegue al lugar Maneja los materiales: Cemento, qumicos para lodos.

Tareas del Supervisor en el Sitio del Pozo


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Tareas del Supervisor en el Sitio del Pozo

Comunicacin Reportes diarios y otros reportes relativos a la

operacin

Administrativas Registro de Costos Recibo de Trabajos y Suministros de Contratistas

QHSE Asegura que la operacin sea segura Reuniones de Seguridad Identifica y mitiga los riesgos


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Miembros del Equipo del Contratista de Equipo

Posiciones Principales en el Equipo: Jefe de Equipo Perforador

Asistente del Perforador

Operador de Torre / Bombeador (Chango,

Encuellador, Torrero, Asistente del Tcnico

de Lodos)

Operarios de Piso del Equipo


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Ejemplo de Organizacin para un Proyectode Construccin de Pozs en IPM

Contralordel Proyecto

Coordinador deLogstica

de Perforacin

Ingenieros dePerforacin

Principal

Ingenieros dePerforacinAsistente

Supervisor

del Sitio del Pozo

Gerente del ProyectoIPM

Ingeniero de

Produccin

Gerente de

PerforacinDel Cliente

Proveedoresde Servicios

(Terceros)

Segmento de ServiciosSchlumberger

Soporte

de QHSE

Cliente

Schlumberger


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Tipos de Pozos


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Tipos de Pozo -1

Pozo Exploratorio Algunas veces se llama pozo wild cat, que prueba la tierra

donde se sabe existen hidrocarburos para determinar si hay gaso aceite presente.

Pozo de Apreciacin, de Evaluacin (o de Avanzada) Se perforan para determinar la extensin del campo o la

cantidad de rea que cubre.

Pozo de Desarrollo Productores Se perforan en un campo ya existente para explotar el

yacimiento (o producir hidrocarburos).


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Tipos de Pozos - 2

De acuerdo con el perfil de la trayectoria:

Vertical

Desviado

Horizontal


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Pozos Multilaterales y Diseo Especial


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Planeacin del Pozo


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Documentos Claves

Generar Objetivos del PozoRequerimientos claves del Pozo

Factores Claves para el Exito del PozoPunto de Partida para el Diseo

Propuesta del Pozo

Desarrollo del DiseoGeneracin de Opciones

Participacin de las Lneas de Producto

Aplicaciones de Ingeniera

Consistencia del Diseo

Bases de Diseo

Generar el ProgramaTrayectoria Especfica del Pozo

Instrucciones detalladas

Programa del Pozo

EvaluarPozo Real vs Pozo Planeado

Actualice losDocumentos de labase de datos y elReporte Final del Pozo


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Propuesta del Pozo

Especifica el entorno Sub superficial y los

Objetivos del Pozo Criterios Claves para el Diseo:

Tipo de Formacin

Presiones de Poro de la Formacin yGradientes de Fractura

Profundidades

Tipo de Hidrocarburo

Peligros potenciales (Gas Superficial, H2S,CO2, )

Desafe las Suposiciones y los Objetivos!


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Bases De Diseo (BOD)

Creadas para cada elemento en el diseo e incluyen:

Referencias a las Polticas y Cdigos usados en eldiseo

Factores de Seguridad requeridos en el Diseo Fuentes de la informacin de entrada

Metas y Suposiciones Objetivos del pozo y factores claves para el xito

considerados por el diseo Discusin y evaluacin de las Opciones de Diseo.

Resumen de resultados de trabajos de estimulacinrealizados Justificacin de la opcin de diseo seleccionada Lmites de la aplicabilidad del diseo seleccionado en la

vida del pozo


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Caractersticas de las Bases de Diseo

Captura el Razonamiento Considera la Vida Completa de un Pozo

Documento de Diseo Primario para pozos

similares en el Desarrollo del Campo Para el Desarrollo del Campo:

Puede aplicarse a cada tipo de pozo

Actualizado con las lecciones aprendidas

Siempre Actualizado


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Contenido de las Bases De Diseo en Perforacin

Anlisis de datos de pozos vecinos Anlisis de estabilidad del pozo (WBS),

tamao de la tubera de revestimiento y

tamao del agujero Perforacin Direccional

Fluidos de Perforacin

Cementacin


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Programa del Pozo

Se deriva de las Bases de Diseo

autorizadas (BOD = Basis Of Design)

Incluye informacin respecto a la Envolvente

del Diseo del Pozo

Se usa para la Obtencin de Permisos de las

autoridades del Gobierno


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Programas Resumido y Operacional

Programa Resumido: Sin detalles, para los socios o el

gobierno Programa Operacional Suficientemente detallado

para el trabajo del equipo en el sitio del pozo. Ejemplo:

Programa de Resumen de Lodo: Especfico porintervalo (MW, tipo de fluido, PV, YP, etc.), Planes decontingencia (Prdidas de circulacin, etc.)

Programa Detallado de Lodo : Informacin deformulacin del lodo, procedimientos de mezclado depldoras, plan para control de slidos y otrainformacin requerida para preparar y mantener elsistema de lodos


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Diferencia entre Diseo y el Programa

Diseo:Enlace entre Objetivos del Pozo y Programa

Programa: Enlace entre Diseo & Operaciones

Objetivosdel Pozo

DISEO

Programadel Pozo

PROGRAMA OPERACIONES

DISEO


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Programadores de Perforacin

Alcance Planeacin Detallada

Ejecucin

Conocimiento

Gerencia

WellTrak / SnapperBase de Datos de Perforacin, Drill DB

Perforacin en Oficina

Pesos de lodo y puntos de TR

Gastos de bombeo y presiones

Prediccin de ROP

y tiempos de actividad

Clculos Automticos en < 10-minPlan del Pozo

Costos, Tiempos, Actividades

Trayectoria, Presiones de Poro,

Frac y estabilidad del agujero

Punto de Inicio

Modelo Mecnico

de la Tierra

y Objetivos


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Seleccinde Objetivo

Diseo deTrayectoria

Editor BHA

Torque& Arrastre

Hidrulica

Anti -

Colisin

Prediccin dela Presindel Poro

Estabilidad delAgujero

Asiento & Diseode la TR

Fluidos dePerforacin

Tolerancia influjoPresin de TR

Simulador deTemperatura

Requerimiento

de Propuestas

Plan del Pozo

Diseo deCemento

No

No

No

S

S

S

Planeacin del Flujo de Trabajo para el Pozo


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Costos del Pozo


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Costos del Pozo

Razones para Controlar los costos delpozo:

Presupuesto limitado

Economa del Proyecto Carga financiera de los participantes

Aporte de los Accionistas


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Costos del Pozo

Los costos del pozo dependen de:

Perforabilidad

Profundidad del Agujero

Objetivo (s) del pozo Perfil (vertical/ horizontal /multilateral)

Problemas en el subsuelo

Costos y desempeo del equipo

Eficiencia de la Terminacin


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Ejemplo de costos del pozo - 1

Mxico Operacin enTierra

$1 MM perforacin $0.76MM

terminacinincluyendo

estimulacin

Ejemplo costos del pozo 2


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Ejemplo costos del pozo - 2

Pozo exploratorioubicado en la

regin marina del Mar deBering

$ 42 MM costo delproyecto incluyendoDST

Movilizacin/desmovilizacin del

equipo desde Singapur

C t d l P


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Costo del Pozo

Los Costos Totales del Pozo

para un programa de Desarrollode Perforacin dependen de:

Nmero de equipos

Costo diario del equipo

Nmero y tipo de Pozos aperforar

Profundidad Total del agujero

Despliegue y espaciamiento delos Pozos

Especificaciones delequipamiento

Tolerancias del objetivo

Profundidad del agua

C t d l P


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Costo del Pozo

El estimado del costo est compuesto por dos

elementos principales : Costos dependientes del tiempo

Costos del equipo (movilizar/ desmovilizar,

tarifa diaria, otros costos diarios o en funcindel tiempo)

Servicios (registros, cementacin, direccional,etc.)

Costos Tangibles

Tubera de Revestimiento, cabezales del pozo,etc.


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Clculo del Tiempo de Perforacin

El tiempo de perforacin se compone de:

Los tiempos empleados en hacer el agujero,incluyendo circulacin, viajes de limpieza, viajeslargos, trabajo direccional, desviaciones geolgicasy apertura del agujero.

Tiempos planos (sin avance en profundidad)dedicados a corridas y a la cementacin de latubera de revestimiento, a la configuracin de lospreventores de reventn y cabezales del pozo.

Tiempo para pruebas y terminacin del pozo Tiempo de evaluacin de la formacin, incluyendo

tomas de muestras, registros, etc. Tiempo de instalacin y desinstalacin del equipo. Tiempo no productivo

Estimado de Tiempo de Perforacin


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Instalacin de equipo para perforar 1.00 1.00Perforar agujero de 36" a 50m 50 0.35 1.35Correr / cmt 26" conductor/desviador NU 2.50 3.85Perforar Agujero 26a 596m 596 4.13 7.98Correr / cmt 20" csg / cabezal NU 2.5 10.48

Perforar Agujero 17.5a 1422m 1422 4.36 14.84Registro del Agujero 1.00 15.84Correr / cmt 13 3/8" csg / NU 2.0 17.84Perforar Agujero 12 1/4"a 2334m 2334 8.27 26.11Registro del Agujero 12 1/4" 0.50 26.61Correr / cmt 9 5/8" csg / NU 2 28.61

Perforar el Agujero 8 1/2" a 3620m 3620 21.43 50.04Registro del 8 1/2" (registro agujero todo abierto) 4.00 54.04Correr liner/ cmt 7, correr CBL/VDL 3.5 57.54

Descripcin de Operaciones

Prof.

MD m

BRTTotal

Desplazar Agujero para fluidos de term.,

preparar el pozo para pruebas 1.5 59.04

Total de Das 59

Estimado de Tiempo de Perforacin

DasActividad

C Ti V P f did d


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Curva Tiempo Versus Profundidad

Pozo - 1 : Curva Tiempo Vs. Profundidad

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,0003,500

4,000

0 10 20 30 40 50 60 70 80Das

Perforacin 12.1/4"

20" TR @ 596 m

30" @ 50

13 3/8" TR @ 1422 m

Perforacin 17.5"

1/2"

9 5/8" TR @ 2334 m

Perforacin 8.5"7" liner

@ 3620 m

Ti N P d i ( NPT)


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El tiempo requerido para cualquier

operacin de rutina o anormal que se lleve acabo como resultado de una falla se definecomo Tiempo No Productivo (NPT)

Tiempo No Productivo ( NPT)

Definicin: Tiempo utilizado que no lleva alavance de la operacin hacia su objetivo

Esperas por el clima o esperando por

rdenes, por personal por equipos no esNPT. Esto se clasifican como tiempos deespera.

St k i / Sid t k l


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Stuck pipe / Sidetrack example

Tub. Pegada

POOHFree

Back off

POOH

Cement plug

Side track

End

offishing

op

erations

Drilling

NPT - 13 daysDrilling

depthA

Beginning

offishing

opera

tions One day

POOHw/Over

pull

Attempt to free

Decisin deDesviar Hoyo

DrillingdepthA

Drilling

Tiempo No Productivo (NPT)


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1. Por fallas en componentes del Equipo de Superficie:

Paros debidos al Equipo en la Superficie: Bombas de lodo, generadores, vibradores, mesa

rotatoria, Top Drive / Kelly, gra, lnea de perforacin,

medidores, compresores, anclas, etc.

Note que dentro del contrato del equipo hay untiempo destinado a reparaciones / mantenimiento del

mismo. El tiempo no productivo NPT para el equipodebe ser el tiempo registrado inactivo adicional altiempo fijo acordado para el mantenimiento.

Ti N P d ti (NPT)


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2. Fallas del Equipo en el SubsueloEl paro en esta categora incluye:

MWD (pero no LWD pues esto es parte de la toma de registros) Elementos de la Herramienta del Fondo (estabilizador

ajustable, sustitutos de lanzado, cuchillas de la barrena deexcavacin que no se abren), etc.

El Equipo de la sarta de perforacin Incluye: torceduras,

roturas por erosiones, derrumbes, sartas desenroscadas,tubera taponada, tubera colapsada, barrena taponada y fallade la barrena, etc.

3. Fallas en el Equipo de Tomar Registros- Esto incluye tiempo de paro debido a: herramientas

LWD, herramientas de toma de registro con cable,herramientas de registro atoradas, fallas del equipoen superficie incluyendo carreteles de cable, fallaselctricas, etc.

NPT P t d IPM l 2002


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NPT en Proyectos de IPM en el 2002

Porcentaje de Tiempo No Productivo Durante las Operaciones de Perforacin

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

Mes (2002)

NPT(%)

Burgos (Mxico)

AMNI (Nigeria)

Dacion(Venezuela)Benton(Venezuela)Prisa (Venezuela)

Deltana(Venezuela)Oxy (Ecuador)

YPF - Repsol(Ecuador)Obangue (Gabon)

Petroproduccin

Ramco (Irlanda)

Bima (Indonesia)

Pertamina(Indonesia)Pedco (Iran)

EPL (USL)

Sibneft Muravlenko


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Seguimiento y ControlOperacional

Ejemplo de un Hub de Proyecto


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Ejemplo de un Hub de Proyecto

Reporte Diario


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Reporte Diario

Plan Interactivo del Pozo

Base Maestra de

Datos DrillDB

Base deDatos delProyectoDatabase

ImprimirReportes

Validar / QC

Capturar Datos

Entrada deDatos

(en el Equipo)

Base de Datosen el Equipo

Reportes & Datos en Tiempo Real

Info Integrada & Reportes

Herramientas deDudas

Aplicacionesde

Drilling Office

HidrulicaTrayectoria

Presin de Poro

AFE/CostosAnticolisin

El Reporte Diario


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El Reporte Diario

Formatos Electrnicos ms utilizados:

Landmark DIMS (Lder de la Industria) SIS WellTRAK

SIS Snapper (en desarrollo)

Excel (ampliamente utilizado)

El Reporte Diario


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Anlisis y Discusin de un

Reporte Diario de Perforacinpara un proyecto corriente

El Reporte Diario

Juntas Operacionales en el Sitio del Pozo


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Juntas Operacionales en el Sitio del Pozo

Reunin diaria de Seguridad yOperacional

QHSE

Logstica Operaciones corrientes

Plan para Operaciones siguientes

Reunin Semanal Reuniones de Calidad en el Servicio

Toma de Decisiones de Operaciones


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Toma de Decisiones de Operaciones

Arboles de Decisin

Solucin de Problemas

Manejo de los Cambios


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Manejo de los Cambios

Los cambios son comunes en los proyectos deperforacin:Voluntarios: Ubicaciones en la superficie, Profundidad paraasentamiento de revestimiento, componentes del equipo, etc.Impuestos: Pronsticos geolgicos, eventos no planeados.

El mismo rigor usado para tomar las decisiones iniciales de

diseo / programa necesita aplicarse a la toma de decisionesque resultan del cambio.

Los cambios pueden tener impacto en otras disciplinas por loque se requiere que sean comunicados

Proceso para revisar las consecuencias de los cambiosintroducidos a los diseos definidos, a lasespecificaciones tcnicas del fabricante o a losprocedimientos escritos aprobados.

Proceso para Manejo de los Cambios


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Reconocerel

cambio

Proceso para Manejo de los Cambios

Identificar los riesgosnuevos queresultan del cambio

Analizarlos riesgos

Mitigar riesgosModificar

programa/procedimiento

Proceder

Obtener aprobacinde quien aprueba el

Programa / procedimientoinicial

Non-Region

ProbableRaro

Muy raroEn extremoimprobable N L S M C

AcceptableAcceptableRegionRegion

Probabilidad

SeverityN L S M CN L S M C

ReginAceptable

Proteccin

PrevencinReginInaceptable

Respuesta aEmergencia

Ejemplo de la Curva


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j pTiempo Versus Profundidad

Anlisis de Tiempo


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Anlisis de Tiempo

12-1/4"

8-1/2"

6-1/8"

Comple

tion

Planned

Actual

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Days

Drilling times actual vs planned

Planned

Actual

Reporte Final del Pozo


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AplicacinMantener un registro de las

operaciones

Por requerimientos legalesPara el Proceso de Mejoramiento

Continuo



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Resumen del Pozo Resumen de Desempeo Anlisis del Tiempo Resumen de Costos

Resumen de HSE Recomendaciones Resumen de Operaciones

Diarias del Pozo Registro de Barrenas Reporte de Perforacin

Direccional Reporte de Cementaciones Reporte de Fluidos de

Perforacin

Reporte de Evaluacin

Reporte de Terminacin

Reporte Geolgico

Diagrama del Cabezal delPozo

Organizacin del Proyecto

Reportes Diarios dePerforacin

Formato Estndar


Lecciones Aprendidas


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Lecciones Aprendidas

Capture las mejoras para el prximo pozo! Archive las lecciones aprendidas en los proyectos en

InTouchN

o.

Proveedor

de Servicios

Evento Causa Efecto Accin

Requerida

1 MI Lodo

contaminado

El track de la zapata

De 81/2 se perfor

usando FloPro que

se contamin con

cemento, debido a

Limitaciones del tanque de lodo

El peso del lodo baj

7points y se tom un

Un brote con aceite en

La superficie

MI actualmente busca

Rentar un tanque para

Dowell para que el

track de la zapata

pueda perforarse con

agua de mar.

2 Anadrill Seccin TD El power pack

A475 lleg al fin

de su vida despus

de perforar 300madicionales de

yacimiento

La seccin TD fue

detenida por no

haber- Apoyo al IAB

en el otro motor (sinapoyo - en el contrato)

Anadrill dar

Apoyo a todo el

Equipo que se usar

3 Anadrill Viaje de

Espaciamiento

- La corrida de la

BHA se dise para

perforar a 400m

Se necesit un viaje

de espaciamiento

Optimizar el diseo

De la sarta de

perforacin

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