bases de completamiento de pozos.

INTRODUCCION AL COMPLETAMIENTO DE POZOS

1. INTRODUCCIN

1.1 INGENIERA DE COMPLETAMIENTO Y SERVICIO A POZOS

1.2 COMPONENTES DEL SISTEMA DE PRODUCCIN DE PETRLEO

1.3 FACTORES QUE AFECTAN EL DISEO DEL COMPLETAMIENTO DE POZOS

1.4 CAPACIDAD DE FLUJO DEL POZO

1.5 CONFIGURACIONES DE COMPLETAMIENTO

Despus de realizar cuidadosamente el

estudio o evaluacin de las formaciones y

considerar las pruebas hechas en estas,

la compaa operadora decide si se debe

sellar y abandonar el pozo bien sea

porque est seco o porque no es capaz

de producir petrleo o gas en cantidades

significativas, o determinan si se debe

instalar la tubera de produccin y

terminarlo.

Introduccin

Ingeniera de completamiento y

servicio a pozos

Componentes del sistema de

produccin de petrleo

Factores que afectan el diseo

del completamiento de pozos

Capacidad de flujo del pozo

Configuraciones de completamiento

Ingeniera de Completamiento y

Servicio a pozos

Introduccin







Definicin:

Son las operaciones

realizadas en un pozo con

el fin de ponerlo a producir

para obtener la mayor

cantidad del hidrocarburo

original en sitio o para

usarlo como pozo de

inyeccin, utilizando para

ello las tcnicas ms

adecuadas al menor costo

posible, lo que conlleva a

pensar que de un buen

completamiento se puede

esperar una buena

produccin de

hidrocarburos.


Servicio a pozos

Introduccin







FAC

TOR

ES Q

UE

AFE

CTA

N L

A S

ELEC

CI

N D

EL

TIP

O D

E C

OM

PLE

TAM

IEN

TO

Produccin de uno o ms yacimientos.

Tipo y volumen del fluido que va a ser producido.

Tamao del revestimiento de produccin.

Tamao y longitud de la tubera de produccin.

Consolidacin de la formacin.

Profundidad del pozo.

Tipo de empaque.

Estimulacin requerida.

Caractersticas y propiedades del yacimiento

Tcnicas de caoneo.

Requerimientos de levantamiento artificial.

Presencia de contaminacin: H2S, CO2, etc.

Normas de seguridad y regulaciones.

Aspectos econmicos.

Introduccin







Conocido tambin como

rehabilitacin, reacondicionamiento

o reparacin de pozos, es todo

procedimiento o trabajo de

mantenimiento realizado en un

pozo de petrleo o gas despus

de que se ha completado el pozo y

ha comenzado la produccin del

yacimiento, esto con la finalidad de

restaurar o incrementar la

produccin o inyeccin.


Servicio a pozos

Introduccin







RAZONES POR LAS CUALES ES NECESARIO INTERVENIR CON UN

TRABAJO DE WORKOVER O REACONDICIONAMIENTO

Reparar daos

mecnicos

Estimular

completamientos

existentes

Completamiento de

yacimientos

mltiples

Recompletamiento

de una zona

existente

Controlar la

produccin de

agua y gas

Reparacin de

trabajos de

cementacin

Prevenir

conificacin de

agua

Incrementar la

produccin

Aislar y reparar

zonas con

cementacin

remedial

Controlar

problemas de

produccin de arena

Desviar o perforar

direccionalmente

Convertir un pozo de

productor a inyector

Limpiar el pozo

Realizar operaciones

de estimulacin de

pozos


Servicio a pozos

Introduccin






Servicio a pozos



Las tres etapas de flujo

en que se puede dividir

el sistema completo de

produccin de un pozo

son:

Etapa de flujo delyacimiento al pozo a

travs del intervalo

ya terminado.

El flujo de los fluidosdel fondo del pozo a

la superficie.

El flujo de la cabezadel pozo al

separador a travs

de la lnea de flujo

superficial.

Introduccin






Servicio a pozos



COMPONENTES DEL SISTEMA DE PRODUCCIN DE PETRLEO

1) YACIMIENTO: Unidad geolgica de volumen limitado, poroso y permeable que contiene hidrocarburos en estado lquido y/o gaseoso. Para tener un yacimiento de hidrocarburos bsicamente se debe contar con una fuente, un camino migratorio, una trampa, porosidad/almacenaje y permeabilidad.

- Porosidad: la porosidad se define como la relacin entre el volumen poroso y el volumen total de la roca, y es usualmente expresada en porcentaje.

- Permeabilidad: medida de la facilidad con que el fluido pasa a travs de una roca porosa, bajo condiciones de flujo no turbulento y est en funcin del grado de interconexin entre los poros y su unidad practica es el milidarcy (md).

- Fluidos: el aceite y el gas nunca se encuentran disponibles solos saturando el espacio poroso, el agua siempre est presente.

Introduccin






Servicio a pozos




2) EL POZO: compuesto por las siguientes partes.

- Hueco (hole): La zona circundante al pozo es importante. Primero, todaactividad intrusiva tal como perforacin, cementacin y completamiento delpozo alteran la condicin del yacimiento.

- Revestimiento: es una seccin armada de tubera de acero yconfigurada para adecuarse a un pozo especfico, se coloca paraproteger o aislar las formaciones adyacentes al pozo.

- Cemento: las operaciones de cementacin pueden llevarse a cabo parasellar el espacio anular despus de bajar una sarta de revestimiento, sellaruna zona de perdida de circulacin, colocar un tapn en un pozo, entreotras.

- Caoneos: son la distribucin radial de cargas explosivas sucesivasalrededor del eje del can, se hacen con el fin de perforar la tubera derevestimiento, el cemento y la formacin para alcanzar la zona de intersy permitir el flujo de los fluidos a producir.

- Tubing: serie de tubos sin soldadura que bajan al pozo enroscndose unoal otro hasta llegar a la profundidad deseada, conduciendo a superficie elfluido producido por la formacin.

- Empaque: asegura el sellado entre el tubing y el casing para prevenir elmovimiento del fluido al anular.

Introduccin






Servicio a pozos




3) SUPERFICIE: se encuentran las siguientes componentes.

- Cabeza de pozo: es un punto del sistema en el que seproduce el cambio de direccin de flujo vertical a horizontal.

- Lnea de flujo: este componente es el que comunica lacabeza de pozo con el separador y donde el fluido presentaun comportamiento que obedece a las condiciones adoptadaspara el sistema de produccin de petrleo.

- Choke: controla la produccin del pozo con el cual se puedeaumentar o disminuir el caudal de produccin.

- Entrada al separador: cuando el fluido entra al separador,empieza una etapa de separacin y tratamiento para que seaposible llevarlos a los terminales de embarque con lasespecificaciones requeridas por el cliente o ser llevados a lasrefineras.


Servicio a pozos

Introduccin





Factores que afectan el diseo del

completamiento de pozos

El completamiento ideal de un pozo es aquel que represente la ms baja inversin, esto

considerando los costos de operacin y aquel que satisfaga o cumpla con las funciones que este

debe cumplir la mayor parte de su vida.

Entre los factores que afectan el completamiento de un pozo, se examinarn los principales

agrupados en seis categoras que son: 1) Propsito del pozo, 2) Medio ambiente, 3) Perforacin,

4) Yacimiento, 5) Produccin y 6) Tcnicas de completamiento


Servicio a pozos

Introduccin







FACTORES RELACIONADOS A LOS PROPSITOS DEL POZO

Pozos de exploracin: el objetivo principal de estetipo de pozos es determinar la naturaleza ycaractersticas del fluido en el yacimiento, ya seaagua, aceite o gas, as mismo obtener datos comopresin inicial, temperatura, permeabilidad, entreotros.

Pozos de desarrollo: el propsito principal deestos pozos es poner el campo en funcionamiento,es importante probar este tipo de pozosevaluando la condicin del pozo y chequeandoque tan efectivo ha sido el completamiento, y deser necesario obtener ms informacin acerca delyacimiento.

Pozos de apreciacin o confirmacin: elpropsito de estos es completar y mejorar ladata obtenida de los pozos de exploracin; laspruebas son realizadas por un periodo detiempo ms largo que los pozos de exploracinya que es necesario determinar lascaractersticas del yacimiento.


Servicio a pozos

Introduccin







FACTORES RELACIONADOS AL MEDIO AMBIENTE

Pueden haber limitaciones sobre lasoperaciones debido al pas o el sitio dondeel pozo est ubicado, ya sea en tierra ocosta afuera.

Las limitaciones pueden involucrar dificultadespara la obtencin de suministros, el espaciodisponible, la disponibilidad de los serviciospblicos, las reglas de seguridad que se debenaplicar, as como las condiciones meteorolgicas yoceanogrficas que tambin deben tenerse encuenta..


Servicio a pozos

Introduccin







FACTORES RELACIONADOS A LA PERFORACIN

Tipo de torre de perforacin usada: se deben tener en cuenta lascaractersticas de la torre, el tipo de equipo disponible en esta yunidades adicionales como la de cementacin, es mejor elegir la torrede perforacin desde el principio con las debidas consideracionesdadas para satisfacer los requerimientos del completamiento.

Cementacin del revestimiento deproduccin: un buen sello proporcionadopor la cubierta de cemento entre laformacin y el revestimiento de produccines un parmetro muy importante,principalmente por el rendimiento delyacimiento.

Perfil del pozo: hace referencia a ladesviacin de este, lo que puede limitaro incluso descartar la eleccin dealgunos equipos o tcnicas usadas paratrabajar en el pozo.

Programa de perforacin yrevestimiento: para el desarrollo deun pozo, lo ms importante es tenerun hueco con un dimetro suficientepara acomodar el equipo que serinstalado.


Servicio a pozos

Introduccin







FACTORES RELACIONADOS AL YACIMIENTO

Presin del yacimiento y sus cambios: el parmetro msimportante para empezar es la presin inicial delyacimiento, que es la clave en la capacidad de flujo naturaldel pozo. El cambio de esta presin esta fsicamenterelacionada a la produccin acumulada y al mecanismo deempuje involucrado.

Caractersticas de la roca y tipo defluido: estas influirn directamente en elcompletamiento, especialmente las queestn relacionadas a la capacidad deflujo del pozo, el tipo de tratamientos dela formacin que y los problemas deproduccin.

Nmero de niveles a producir:cuando hay varias formaciones paradesarrollar, puede ser deseableperforar un pozo que pueda producirvarias de ellas en lugar de una sola,ya sea el caso que se permita laproduccin mezclada o no.


Servicio a pozos

Introduccin







FACTORES RELACIONADOS A LA PRODUCCIN

Flujo natural o levantamiento artificial: la conveniencia delevantamiento artificial en el futuro debe ser bienexaminada desde el principio, debido a eso, es necesariohacerse un intento para determinar el proceso que puedeser usado efectivamente.

Operaciones de medicin previstas,mantenimiento o workover: durante lavida del pozo deben hacerse medicionespara asegurar la produccin y monitorearla forma en la que el yacimiento se estcomportando.

Condiciones de operacin:adicionalmente a la presin deseparacin tambin debe tenerse encuenta el espacio disponible,problemas operacionalesrelacionados al tipo de fluido,temperatura, operaciones a llevar acabo en el pozo.


Servicio a pozos

Introduccin







La tasa de flujo del pozo depende de la diferencia de presin que existe entre la presin del

yacimiento (PR) y la contrapresin ejercida por el fondo del pozo (Pwf), y de los parmetros

que involucran el tipo de yacimiento y los fluidos presentes en l.

- POZOS DE ACEITE

Se asume que no hay

gas libre, que el flujo

puede ser considerado

del tipo cilndrico

radial en estado

estable y que la

velocidad del fluido no

es tan grande en la

vecindad del wellbore.

Donde:

J= el ndice de productividad y depende principalmente de la

viscosidad del fluido, la permeabilidad de la formacin, las

alteraciones en la vecindad del wellbore y el espesor del

yacimiento.


Servicio a pozos

Introduccin







La eficiencia de flujo (EF) se define como la relacin entre la tasa de flujo real y la tasa de

flujo terica que los pozos ideales tendran en las mismas condiciones de presin de fondo de

pozo.

Un factor de dao de 7 a 8 nos indicara que la capacidad de flujo ha sido reducida a la

mitad, un dao del doble, es decir de 14 a 16 nos indicara una reduccin a una tercera parte

de lo esperado; por otro lado, un dao negativo, es decir, aquel que es posible obtener luego

de un trabajo de estimulacin con valores de -3,5 a -4 indicaran que la capacidad de flujo ha

aumentado al doble.


Servicio a pozos

Introduccin







Sfp: debido al taponamiento de la formacin.

Sp: debido a los agujeros caoneados.

St: debido al efecto de turbulencia que se genera en la vecindad del wellbore

donde vara la tasa de flujo.

Spp: debido al efecto de penetracin parcial cuando la formacin no ha sido

caoneada en todo su espesor.

Sd: debido al efecto de desviacin, que por lo general es despreciable a menos

que el pozo sea desviado u horizontal, cabe sealar que Sd

es cero o negativo mejorando el flujo.

El factor dao es a menudo considerado como el efecto de taponamiento en

la vecindad del wellbore, y se puede presentar debido a diversos factores:


Servicio a pozos

Introduccin







- POZOS DE GAS

En este caso la creacin de las ecuaciones para modelar el flujo es ms complejo, las

siguientes ecuaciones empricas son las ms usadas.

Donde:

Qg, es la tasa de flujo de gas en condiciones estndar.

C, depende principalmente de la viscosidad del fluido, la permeabilidad media y el espesor del yacimiento.

n, hace referencia al rgimen de flujo, donde un valor de 1 indica rgimen laminar y un valor de 0.5 indica

rgimen totalmente turbulento.

Donde:

a, hace referencia al comportamiento laminar y depende principalmente de la viscosidad del

fluido, la permeabilidad media y el espesor del

yacimiento.

b, hace referencia al comportamiento turbulento.

Para cuando existen bajas presiones (P < 2000psi)


Servicio a pozos

Introduccin







Para los completamientos de pozos se conjugan dos configuraciones: 1. la forma del revestimiento del hoyo2. La disposicin del equipo de produccin, dependiendo del nmero de zonas productoras.

Las configuraciones fundamentales y las configuraciones especiales para completar un pozo son:

COMPLETAMIENTO A HUECO

ABIERTO

En este se asienta y se cementa

el revestimiento por encima de la

zona productora, luego se

contina con la perforacin del

resto de la zona de inters

usando un fluido (lodo) que no la

daa, esta se deja sin

revestimiento.


Servicio a pozos

Introduccin







VENTAJAS

-El peso del lodo y su composicin qumicapueden ser controlados para minimizar eldao de la formacin dentro de la zona deinters.

-La eliminacin del costo del caoneo.

-La interpretacin de los registros no escrtica.

-Todo el dimetro del hoyo est disponiblepara el flujo.

-El hoyo se puede profundizar fcilmente.

-Reduce el costo del revestimiento.

DESVENTAJAS

-La dificultad de controlar la produccinexcesiva de gas o de agua.

-La seccin de hoyo desnudo puede requerirtrabajos continuos de limpieza, si laformacin no es compacta.

-No puede ser estimulado selectivamente


Servicio a pozos

Introduccin







Este completamiento consiste en colocar un forro

con o sin malla a lo largo de la seccin de la

zona de inters, este forro puede ser empacado

con grava para impedir el arrastre de la arena

de la formacin con la produccin.

Completamiento a hueco abierto con forro no cementado VENTAJAS

-Se reduce al mnimo el dao a la formacin.

-No existen costos por caoneo.

-La interpretacin de los registros no es crtica.

-Se adapta fcilmente a tcnicas especiales para el

control de arena.

-El pozo puede ser fcilmente profundizable.

DESVENTAJAS

-Dificulta las futuras reparaciones.

-No se puede estimular selectivamente.

-La produccin de agua y gas es difcil de controlar.

-Existe un dimetro reducido frente a la zona o

intervalo de produccin.


Servicio a pozos

Introduccin







En este caso se instala un forro a lo largo de la

seccin de la zona de inters, el forro se cementa

y se caonea selectivamente la zona productora.

Completamiento a hueco abierto con forro cementado

VENTAJAS

-La produccin de agua y gas es fcil de controlar.

-La formacin puede ser estimulada selectivamente.

-El pozo puede ser fcilmente profundizable.

-El forro se adapta fcilmente a cualquier tcnica

especial para el control de arena.

DESVENTAJAS

-La interpretacin de registros o perfiles de produccin

es crtica.

-Requiere buenos trabajos de cementacin.

-Presenta algunos costos adicionales como la

cementacin, caoneo, taladro, etc.

-El dimetro del pozo a travs del intervalo de

produccin es muy restringido.

-Es ms susceptible al dao a la formacin.


Servicio a pozos

Introduccin







Este completamiento se utiliza por lo

general en pozos con arenas no

consolidadas como un mtodo de control de

arena, para producir sin problemas los

fluidos del yacimiento.

Completamiento a hueco abierto empacado con grava VENTAJAS

-Bajas cadas de presin en la cara de la arena y alta

productividad.

-Alta eficiencia.

-No hay gastos asociados con tubera de revestimiento

o caoneo.

-Menos restricciones debido a la falta de tneles de

perforacin.

DESVENTAJAS

-Es difcil excluir fluidos no deseables como agua y

gas.

-No es fcil realizar esta tcnica en formaciones no

consolidadas.

-Requiere fluidos especiales para perforar la seccin

de hoyo abierto.

-Las rejillas pueden ser difciles de remover para

futuros recompletamientos.


Servicio a pozos

Introduccin







COMPLETAMIENTO A HUECO

REVESTIDO

En este caso la zona de inters es

revestida y cementada,

posteriormente esta zona es

perforada de manera selectiva

mediante una operacin de

caoneo.


Servicio a pozos

Introduccin







VENTAJAS

-La facilidad de controlar la produccin degas o agua durante la vida productiva delpozo.

-La posibilidad de profundizar el pozo.

-La posibilidad de controlar la produccinde arena utilizando camisas ranuradas yempaques con grava.

-La disponibilidad de registros que ayudana decidir acerca de asentar elrevestimiento.

-La adaptabilidad a las configuraciones decompletamientos mltiples.

DESVENTAJAS

- El costo de perforacin de arenas de granespesor puede ser apreciablemente mayorque cuando se usa un completamiento ahueco abierto.

-La interpretacin de los registros deformacin es crtica.

-El dao a la zona productora puede sermayor.

-La necesidad de una buena cementacin enlos intervalos de produccin.

-El dimetro efectivo del pozo y laproductividad pueden disminuir.


Servicio a pozos

Introduccin







Se emplea muy frecuentemente en pozos

profundos. Prcticamente equivale a

completar la parte baja del pozo con un

revestimiento de menor dimetro, donde

ambos revestimientos son cementados

Completamiento con un forro cementado y caoneado

VENTAJAS

-La minimizacin del dao a la formacin mientras se

perfora la zona productora.

-La interpretacin de los registros no es crtica.

-La adaptabilidad a tcnicas especiales de control de

arena.

DESVENTAJAS

-El revestimiento de produccin es asentado antes de

perforarse o caonearse la zona productora.

-La reduccin del dimetro a travs de la zona

productora.

-La dificultad para profundizar el pozo.


Servicio a pozos

Introduccin







COMPLETAMIENTO SENCILLO Y MLTIPLE

Es aquel que tiene como objetivo

fundamental producir de un solo yacimiento

o una sola formacin, presentando como

ventajas un ahorro en gastos de tubera, un

mayor control al cementar el revestimiento

superior primero y el resto de ventajas y

desventajas son similares a las descritas en

el completamiento a hueco revestido.

De acuerdo con el nmero de zonas productoras, los completamientos pueden ser

sencillos y mltiples.

Existen cuatro combinaciones entre ellas:

1. La sencilla simple

2. La sencilla selectiva

3. La mltiple simple

4. La mltiple selectiva


Servicio a pozos

Introduccin







Es aquel que tiene como objetivofundamental producir una solaformacin, este se subdivide en:

1. Completamiento sencillo sin empaque: no se

coloca ningn tipo de empaque con el fin

de permitir el flujo en la tubera de

produccin y el revestimiento.

2. Completamiento sencillo con empaque: es

aquel donde se coloca un empaque para

impedir el flujo a travs del espacio anular.

3. Completamiento sencillo selectivo: se

denominan as a los completamientos con

una sola sarta de produccin y con ms de

dos empaques.

COMPLETAMIENTO SENCILLO SIMPLE


Servicio a pozos

Introduccin







Es aquel que tiene como objetivo poner a

producir dos o ms yacimientos en el

mismo pozo sin que se mezclen los fluidos

de las diferentes formaciones.

COMPLETAMIENTO MLTIPLE SIMPLE

VENTAJAS

-Se obtienen tasas de produccin ms altas y menores

tiempos de retorno.

-Separa zonas que poseen distintos ndices de

productividad, con el fin de evitar que la zona de alta

productividad inyecte petrleo en la zona de baja

productividad.

DESVENTAJAS

-Inversin inicial alta para la tubera de produccin,

empaques, guaya, etc.

-Posibilidades de fugas a travs de la tubera de

produccin, empaques y sellos de los mimos.


Servicio a pozos

Introduccin







ARREGLOS DE TUBERA REVESTIMIENTO, APLICADOS EN DIVERSOS COMPLETAMIENTOS.

1. COMPLETAMIENTOS SENCILLOS DE UNA SOLA SARTA Y DE FLUJO NATURAL

Completamiento sencillo, de una sola sarta y sin empaque

Permite producir simultneamentetanto por el espacio anular comopor la tubera de produccin.

Completamiento sencillo, de una sola sarta y con empaque

El equipo que se usa para llevar a cabo este tipode completacin consta de un empaquerecuperable, un niple de asiento, una camisa decirculacin.


Servicio a pozos

Introduccin








Completamiento de dos zonas, con dos sartas, dos empaques y flujo natural

En este caso se utilizan dos tuberas deproduccin y dos empaques: unasencilla, que es de tipo permanente yotra que es dual hidrulica, la cual puedeser convencional o de asentamientoselectivo. Cualquiera de las zonas puedeser adaptada para producir porlevantamiento artificial, este diseo sepuede complementar con mtodos paracontrol de arena.


Servicio a pozos

Introduccin








Completamiento de tres zonas con dos sartas, tres empaques y flujo natural

En este tipo la zona inferior se puedeponer a producir simultneamente con lazona intermedia o con la zona superior,esto quiere decir que se pueden poner aproducir las zonas de una maneraselectiva. Entre las razones por las cualesse usa este tipo de completamiento seencuentran: la tasa de produccin alta encada una de las zonas y la produccinsimultnea de dos yacimientos.

VIDEOS DE AYUDA.

https://www.youtube.com/watch?t=73&v=jBty_TqyXcQ

https://www.youtube.com/watch?v=XqmrAvdFPeg

bases de completamiento de pozos.

Documents

Transcript of bases de completamiento de pozos.