CAÑONEO BAJO BALANCE Y

CAÑONEO SOBRE BALANCE

GRUPO SABATINO

SEMANA DEL PETROLEO

EDUPETROL

MARZO 15 DE 2013

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Con el presente trabajo se busca dar a entender, de modo general, la fase de cañoneo durante los trabajos de perforación de un pozo de petróleo: las técnicas, tipos de cañon y las condiciones en las que se debe aplicar un método u otro.

Para esto el proyecto consta de 2 partes:

- La primera es una representación grafica, que consta de la presentación de una maqueta que muestra las operaciones de cañoneo mas comunes usadas en la actualidad.

- La segunda consta de un trabajo escrito que hara una aproximación general al tema en desarrollo.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

- Explicar los conceptos básicos de cañoneo.- Explicar las diferentes técnicas de cañoneo.- Mostrar las ventajas y desventajas de cada uno de las

operaciones de cañoneo.- Explicar los métodos de cañoneo usados en la actualidad.- Simular, mediante el uso de una maqueta, un disparo

característico de las operaciones de cañoneo.

JUSTIFICACION

La correcta selección del sistema de disparos es de gran importancia, ya que es posible optimizar la productividad del pozo y la disminución de intervenciones adicionales. Por tal motivo, los cañoneos de pozos de petróleo y/o gas, deben diseñarse de modo que se minimice las futuras reparaciones y se alargue al máximo la vida útil del pozo.

La optimización de la producción demanda diseños cuidadosos, para obtener disparos conductores limpios; por ende, un diseño óptimo enfocado al mejoramiento de la productividad, se refiere a la revisión y elección del mejor y más eficiente sistema de disparos, cargas, cañones, grados fase, diámetro de los orificios y densidad de disparo, que dependerán de las propiedades del yacimiento en estudio.

INTRODUCCION

El objetivo primario de un pozo revestido radica en obtener una productividad muy cercana a la de una completación a hoyo desnudo; por lo tanto, para lograr esta máxima productividad se debe seleccionar la técnica de cañoneo idónea para cada pozo, tomando como base a ciertos factores relacionados con el tipo de cañón, las condiciones de la formación en cuanto a la presión, temperatura del yacimiento y litología; tipo y características del fluido de perforación y de terminación utilizado; y muy especialmente, el diferencial de presión entre el pozo y la formación.

El conocimiento de los mecanismos que rigen el comportamiento de la producción de los pozos y la relevancia del “factor de daño” han conllevado a la aplicación de diferentes técnicas de cañoneo. Lejos de ser simple, el cañoneo constituye un elemento importante dentro de la terminación del pozo, que cobra mayor relevancia gracias a las investigaciones contemporáneas y a la compresión de sus principios básicos.

El diseño de los disparos comprende una mezcla de parámetros como lo son: la longitud de penetración en la formación requerida en función de sus características, el tamaño del orificio, el número de disparos y el ángulo entre cada uno de ellos, que en conjunto con el tipo de carga utilizada tendrán un impacto significativo sobre la caída de presión en las cercanías del pozo y, por lo tanto, sobre la optimización de la producción.

Antes de 1932, los disparos a menudo consistían simplemente en orificios realizados en el acero de revestimiento con cortadores mecánicos. A partir de 1932, los disparos se realizaban mediante

balas hasta que a partir del año 1958 se introdujo el bombeo de abrasivos, hasta que comenzó la fabricación para los pozos petroleros de cargas huecas especiales detonadas con explosivos. Después, el objetivo principal de la tecnología de cañoneo consistía en optimizar la capacidad de penetración de las cargas y el tamaño del hueco de entrada, de acuerdo con las especificaciones fijadas por el Instituto Americano del Petróleo (API). En los últimos años se trabaja en forma conjunta con las compañías operadoras en el desarrollo de sistemas adecuados para la resolución de problemas específicos. Como resultado de ello, se ha logrado una amplia variedad de cargas y sistemas de cañoneo.

Una vez que ha sido finalizada la perforación de un pozo, ya sea de petróleo o gas, éste queda aislado de la formación que la rodea por el revestimiento y el cemento. Para establecer comunicación entre la formación y la tubería es necesario aplicar el proceso de cañoneo, el cual consiste en la apertura de agujeros y canales a través del revestimiento, cemento y formación productora.

El éxito de la operación no depende solamente del equipo de cañoneo, sino también de la mejor técnica aplicada combinada con la apropiada práctica de terminación para alcanzar óptimos resultados.

El cañoneo establece la comunicación entre el pozo y la formación, y puede afectar tanto el diseño de terminación, el flujo de formación al pozo y futuras estimulaciones. Este trabajo de operación se debe planear en el diseño del pozo, ya que puede hasta afectar el tamaño de revestimiento y los tubulares en el mismo.

Cuando se ubica el cañón en el pozo, es imposible, realizar la perforación sin causar daño a la formación adyacente.

Es importante tener precaución con respecto a los explosivos utilizados en las operaciones de cañoneo, éstos son peligrosos y pueden ocurrir accidentes si no son manejados cuidadosamente, o si no se siguen los procedimientos adecuados. No es fácil determinar la estrategia de cañoneo para un pozo. El objetivo principal es maximizar la productividad; sin embargo, si las estrategias de cañoneo son pobres, se puede fácilmente reducir la productividad de 10 a 50 %.

Es indiscutible que existen muchos aspectos que deben ser planeados cuidadosamente para realizar la operación de cañoneo. Los intervalos a cañonear se deben elegir basados en consideraciones de producción y yacimientos. Las condiciones de la terminación de un pozo se deben planificar para asegurar el mejor resultado de dicha operación. El cañón adecuado se debe elegir para satisfacer las condiciones del entorno del pozo de acuerdo a su tipo de fluido, presión, temperatura y requerimientos mecánicos.

Cuando las técnicas de cañoneo se aplican incorrectamente se pueden originar resultados adversos, tales como:

- Daño al revestimiento.- Daño a la formación.- Daño a la tubería de producción.- Deficiente penetración (no traspasar la zona dañada).- Evaluaciones incorrectas del Sistema: yacimiento-pozo.- Pérdidas de materiales y de dinero.

Estas consecuencias negativas pueden conducir al abandono de la zona cañoneada que posea potencial para producir hidrocarburos.

RESUMEN EJECUTIVO

CAÑONEO DE POZOS

Es el proceso de crear aberturas a través de la tubería de revestimiento y del cemento, para establecer comunicación entre el hueco del pozo y las formaciones seleccionadas. Recibe el nombre de cañoneo debido a que las herramientas para realizar este trabajo se llaman cañones.

Establecer la conexión entre el yacimiento y el pozo permite:

- Evaluar zonas productoras.- Mejorar la producción, recuperación e inyección de fluidos.- Efectuar trabajos de inyección de cemento a la formación.

Estas perforaciones deben ser limpias, de tamaño y y profundidad uniformes y no deben dañar el revestimiento y la adherencia del cemento.

Para lograr un trabajo efectivo de perforación al revestimiento se requiere que el trayecto de la perforación penetre al revestimiento, el cemento y la parte de la formación de hidrocarburos.

CONCEPTOS BASICOS

Densidad de Cañoneo: Se define como el número de cargas por unidad de longitud. Las más comunes son las de 2 a 4 tiros por pie (TPP). Con dispositivos especiales, esta densidad se puede elevar a 8 y 12 TPP. El aumento en la densidad de disparo permite que el pozo produzca a presiones inferiores.

Separacion de Cargas: Indica la distancia existente entre la pared interior del revestimiento y la carga.

Direccion de Tiro (Fases): Indica el angulo entre cargas. Las cargas son disparadas de acuerdo con el angulo, que puede ser de 0°,45º, 90°,120°, 180°.

Separacion de Cargas: Indica la distancia existente entre la pared interior del revestimiento y la carga.

Penetracion: Es la longitud de la perforación realizada por una carga dada. Usualmente se mide siguiendo el método API (API RP43 Standar Procedure for Evaluation of Well Perforations).

Diametro a la Entrada de la Perforacion: Representa el diámetro del agujero que se crea en el revestimiento durante el proceso de cañoneo.

Rendimiento de la Perforacion: Es el rendimiento real de la perforación en relación con el de una perforación ideal realizada con el nucleo experimental.

La efectividad del cañoneo depende fundamentalmente de los siguientes factores:

- Tipo del equipo usado en el proceso.- Cantidad y tipo de carga del cañon.- Tecnicas usadas en la completacion del pozo.- Caracteristicas de la tubería y del cemento.- Procedimiento usado para el cañoneo.

Un sistema de disparo consiste de una combinación de cargas explosivas, cordon detonante, estopín y portacargas. Esta mezcla de componentes de tamaño y sensibilidades diferentes, pueden ser bajados con cable y/o con tubería.

EXPLOSIVOS

Utilizados en el cañoneo, están expuestos a las temperaturas de fondo y tienen un tiempo de vencimiento que depende de la temperatura. Los explosivos suplen la energía necesaria para realizar una penetración efectiva en el revestimiento, cemento y formación. Actúan rápidamente, produciendo una explosión caracterizada por la producción de una onda de alta velocidad.

TREN DE EXPLOSIVOS

La secuencia de explosión consta de varios dispositivos que son utilizados para iniciar y extender la detonación de los cañones. Está conformada de la siguiente forma:

Detonador o Iniciador: El detonador inicia el proceso explosivo. El explosivo del cordón detonante deberá estar en contacto con el explosivo del detonador.

El iniciador puede estar localizado encima o debajo de los cañones. Existen dos tipos en la aplicación de la Industria petrolera:

- Detonadores Electricos: Usados para cañones transportados con guaya eléctrica. Hay sensibles al fluido y no sensibles.

- Detonadores de Percusion: Utilizados para cañones transportados con tubería. Los impactos con el pin de disparo causan la detonación. No son sensibles a corrientes eléctricas.

Cordon Detonante: Es un cordón plástico o metálico que cubre el núcleo, el cual es un explosivo secundario. Consiste en un sistema de conexiones que permite la transmisión del iniciador a las cargas huecas. Permite la detonación a lo largo del eje cañón.

Carga Explosiva Moldeada: Encargada de crear las detonaciones y hacer el trabajo de penetrar hacia la formación. Consta de:

- Carcasa de la Carga: Permite alojar los otros componentes de la carga. Debe soportar altas presiones y temperaturas. Son generalmente fabricadas de zinc o aceros suaves. Las carcasas de zinc se quiebran en pequeñas partículas solubles en ácidos, que también se pueden hacer circular hacia fuera. Las carcasas de acero se fragmentan en trozos grandes que se mantienen en el tubo transportador.

- Cubierta (Liner): El material de la cubierta puede ser presionado o sólido. La cubierta puede tener forma cónica o parabólica. La forma cónica es usada en cargas para obtener penetraciones profundas, perforaciones largas. La forma parabólica es usada en cargas para producir hoyos grandes, perforaciones de diámetros grandes.

- Explosivo Principal: El explosivo principal es el que provee la energía necesaria para producir el chorro. El rendimiento de la carga depende en gran proporción de la clase, forma, masa, distribución y velocidad de detonación del explosivo principal. El explosivo es usualmente suplido con una cera sobre los granos, la cual, reduce la sensibilidad del explosivo y lo hace más seguro de manejar.

TIPOS DE CAÑONEO

Cañoneo con Balas: En este método, las balas son disparadas hacia el revestimiento atravesando el cemento hasta llegar a la formación. Su desempeño disminuye sustancialmente al incrementar la dureza de las formaciones, del revestidor y con cementos de alta consistencia. El cañoneo con balas es poco utilizado en la actualidad, pero continúa aplicándose en formaciones blandas o formaciones resquebrajadizas. Hay nuevas tecnologías de balas en las que éstas producen un agujero mucho más redondo, reduciendo así la caída de presión por fricción durante la estimulación.

Cañoneo Hidraulico: Consiste en la implementación de chorros de agua a altas presiones. Utiliza fluido (algunas veces con arena) para abrir agujeros a través del revestimiento, cemento y formación. Los fluidos son bombeados por la tubería, con un arreglo de orificios direccionados hacia la pared del revestimiento. La tubería es manejada para realizar agujeros, canales e inclusive cortes completos circunferenciales de revestimiento, de acuerdo a lo planificado. El chorro presurizado lanzado a la formación, deja túneles limpios con muy poco daño. Los agujeros son creados uno a la vez. Este método tiene la desventaja de ser un sistema lento y muy costoso.

Cañoneo con Cargas Moldeadas Tipo Chorro: Involucra el uso de explosivos de alta potencia y cargas moldeadas con una cubierta metálica. Es un sistema muy versátil; las cargas son seleccionadas para los diferentes tipos de formación. Los cañones pueden ser bajados simultáneamente dentro del pozo, utilizando guayas eléctricas, guaya mecánica, tubería de producción o tubería flexible (coiled tubing). Esta técnica es la más usada en la actualidad, más del 95% de las operaciones de cañoneo utiliza este método.

TIPOS DE CAÑONES

Cañones Recuperables: Consisten en un tubo de acero en el cual se fija la carga moldeada. Este tubo se sella a prueba de presión hidrostática, de modo que la carga está rodeada de aire a presión atmosférica. Cuando se detona la carga, las fuerzas explosivas expanden al tubo ligeramente, pero éste se puede sacar fácilmente del pozo.

Cañones Semirrecuperables: Constan de un fleje recuperable de acero o alambre donde van montadas las cargas. Éstas se encuentran recubiertas de cerámica o de vidrio, y los desechos después de la detonación se parecen a la arena o grava. Soportan la presión y desgaste, y las cubiertas de cerámica son resistentes a las sustancias químicas.

Cañones Desechables o No Recuperables: Consisten en cargas cubiertas, selladas a presión, individualmente, fabricadas por lo común de un material perecedero, tal como: aluminio, cerámica, vidrio o hierro colado. Cuando la carga se detona, fragmenta la cubierta en pequeños pedazos. Estos desechos quedan en el pozo.

PROCESO DE CAÑONEO Y DAÑO A LA FORMACION

Daño a la Formacion Causado por el Cañoneo: El cañoneo contribuye como un componente del daño total que es detectado en las pruebas de restauración de presión. Este valor comprende el verdadero daño de la formación y los pseudos daños reflejados por el cañoneo, el flujo turbulento y la completación parcial del pozo. El pseudo daño por cañoneo es debido al cañoneo parcial. El cañoneo parcial se utiliza a su vez para evitar conificación de gas y de agua.

Dinamica de las Cargas Huecas: Los disparos se efectúan en menos de un segundo por medio de cargas huecas que utilizan un efecto de cavidad explosiva, con un revestimiento de partículas metálicas prensadas (liner) para aumentar la penetración. Las cargas consisten de un explosivo de alta sensibilidad y pureza, un casco, un liner cónico y altamente explosivo conectado con una cuerda de disparo.

Cada componente debe estar fabricado con tolerancias exactas de disparo. El liner colapsa y se forma un chorro de alta velocidad de partículas de metal fundido que es impulsado a lo largo del eje de la carga. Este chorro de gran potencia consta de una punta más rápida y una cola más lenta. La punta viaja a aproximadamente 7 km/s mientras que la cola se mueve más lentamente, a menos de 1 km/s. Este gradiente de velocidad hace que el chorro se alargue de manera que atraviese el revestidor, el cemento y la formación. Los chorros de las cargas erosionan hasta que consumen toda su energía al alcanzar el extremo del túnel del disparo. Los chorros actúan como varillas de alta velocidad y con un alto poder de expansión. En lugar de recurrir al estallido, la combustión, la perforación o el desgaste con abrasivos, la penetración se logra mediante una presión de impacto sumamente elevada. Estas enormes presiones de impacto hacen que el acero, el cemento, la roca y los fluidos del poro fluyan en forma plástica hacia afuera. El rebote elástico daña la roca, deja granos de la formación pulverizados y residuos en los tuneles de los orificios recientemente creados.

Diseño y Comportamiento de las Cargas: Las cargas huecas están diseñadas para generar combinaciones óptimas en lo que respecta al tamaño del orificio y a la penetración, utilizando un mínimo de material explosivo. Un chorro asimétrico provoca una reducción en el rendimiento de la carga, por lo cual los chorros se deben formar exactamente de acuerdo con las especificaciones del diseño. En consecuencia, la efectividad de las cargas huecas depende de la simetría de las mismas y de las características del chorro.

Para lograr mayor penetración, es necesario emitir chorros prolongados en forma constante con perfiles de velocidad óptimos.

El perfil de velocidad se debe establecer entre ambos extremos del chorro y los chorros de las cargas deben viajar con la mayor velocidad posible. Si el perfil de velocidad es incorrecto, la penetración disminuye.

Reduccion del Daño Provocado por los Disparos: Anteriormente, los disparos se realizaban con lodos o fluidos de alta densidad en condiciones de presión balanceada o de sobrepresión. Hoy en día, es más común utilizar el desbalance para minimizar o eliminar el daño causado por los disparos. Los términos desbalance (o presión inversa), balanceada, sobrepresión y sobrepresión extrema (EOB, por sus siglas en Inglés) se refieren a las diferencias de presión entre el hueco y el yacimiento antes de disparar. Existe un desbalance cuando la presión dentro del pozo es menor que la presión de la formación, en cambio, cuando ambas presiones son equivalentes se describe como condiciones de presión balanceada. La sobrepresión ocurre cuando la presión del pozo es superior a la presión del yacimiento.

METODOS DE CAÑONEO

Cañoneo por Tuberia (Tubing Gun): Estos cañones se bajan utilizando una tubería con empacadura de prueba. Los cañones a través de la tubería de producción bajada con cable eléctrico, son utilizados ampliamente para cañonear pozos productores o inyectores, porque se puede aplicar un diferencial pequeño de presión estático a favor de la formación al momento del cañoneo. La pequeña cantidad de presión a favor de la formación que puede ser usada “sin soplar” las herramientas hacia arriba, no es suficiente para remover y eliminar los restos de las cargas y la zona compactada creada alrededor del orificio perforado. Es igualmente preocupante la penetración de las pequeñas cargas utilizadas y la

fase de disparos de este sistema. Estas cargas no pueden penetrar en la formación y, frecuentemente tampoco atraviesan la zona dañada por el lodo de perforación. Otra desventaja es que el pequeño diferencial de presión a favor de la formación, sólo se puede aplicar en la primera zona o intervalo a cañonear, por limitaciones en el lubricador, punto débil del cable eléctrico o en la tubería de producción.

Cañoneo por Revestidor (Casing Gun): Los cañones convencionales bajados con cable eléctrico, producen orificios de gran penetración que atraviesan la zona dañada por el lodo de perforación. Sin embargo, el cañoneo debe ser realizado con el pozo en condiciones de sobrebalance, con el fin de evitar el soplado de los cañones hacia arriba, altas presiones en el espacio anular y en la superficie. Esta condición de sobrebalance deja los orificios perforados taponados por los restos de la carga, aun si el intervalo cañoneado es achicado o el pozo puesto en producción; es muy raro que se pueda generar un diferencial de presión que limpie la mayoría de los orificios perforados, creándose con esta condición altas velocidades de flujo y turbulencia en el frente productor.

Cañones Transportados por la Tuberia (TCP): En este método el cañón se transporta en el extremo inferior de la tubería eductora. Con este sistema se logran orificios limpios, profundos y simétricos, ya que permite utilizar cañones de mayor diámetro, cargas de alta penetración, alta densidad de disparo, sin límites en la longitud de intervalos a cañonear en un mismo viaje; todo esto combinado con un diferencial de presión optimo a favor de la formación en condiciones dinámicas al momento mismo del cañoneo. Este sistema permite eliminar el daño creado por la perforación, la cementación y el cañoneo, usando la misma energía del yacimiento.

El poder combinar una buena penetración en la formación alta densidad y fase de disparos y un diferencial de presión a favor de la formación, permite obtener una relación de productividad optima (Producción Real vs Producción Teórica), aún después de haberse taponado la mitad o las dos terceras partes de los orificios cañoneados. La relación de productividad, es una función directa de la eficiencia del cañoneo, en conjunto con las características del yacimiento.

TECNICAS DE CAÑONEO

El cañoneo para la producción o evaluación de pozos petroleros se puede realizar bajo dos condiciones generales, relacionadas de manera directa con un diferencial de presión. El diferencial de presión se define como la diferencia de presión que ejerce la columna hidrostática a la profundidad de la arena cañoneada, menos la presión de formación de esa arena. Las condiciones generales son:

- Tecnicas de Cañoneo Sobre Balance PH>PY- Tecnicas de Cañoneo Bajo Balance PH<PY- Tecnica Hibrida

Cañoneo Sobre Balance (Diferencial de Presion Positiva)

Es la técnica más utilizada en un 90% de las completaciones y reacondicionamientos. Esta técnica se describe cuando la presión hidrostática ejercida por el fluido de completación siempre es mayor que la presión de yacimiento, lo cual permite que durante la operación de cañoneo el pozo se mantenga estático. El diferencial de presión se define como la diferencia de la presión que ejerce la columna hidrostática a la profundidad de la arena cañoneada, menos

la presión de formación de esa arena. En operaciones de cañoneo, la columna puede ser: lodo, salmuera, diesel o fluidos especiales. Cuando la presión de la columna es mayor que la presión de la formación se obtiene un diferencial de presión positivo (Sobre Balance). Cuando se cañonea con un diferencial de presión positiva y con una columna de lodo, usualmente se producen taponamientos de algunas de las perforaciones. Esto se debe a que el lodo es fundamentalmente un fluido de control de perforación y, por lo tanto, causa obstrucción del flujo.

Generalmente, el daño causado por el lodo es parcialmente irreversible. Es decir, aun cuando se realizan operaciones para reducir la columna hidrostática (suabeo), es prácticamente, imposible obtener una limpieza completa de las perforaciones.

Caracteristicas del Cañoneo Sobre Balance:

- Se requiere que el pozo permanezca cerrado o controlado durante las operaciones de cañoneo.

- Al disparar los cañones se genera una zona compactada de menor permeabilidad y el túnel cañoneado lleno de residuos.

- El fluido de completacion puede ser inyectado a la formación, creando problemas de incompatibilidad y posible daño a la formación.

- Requiere taladro para efectuar la operación de cañoneo y posteriormente la bajada de la completacion del pozo.

- Tan solo el 30% de las perforaciones se limpian parcialmente quedando con una eficiencia de flujo reducida. El resto de las perforaciones no contribuyen a la producción.

Cañoneo Bajo Balance (Diferencial de Presion Negativa)

La presión de la columna hidrostática a la profundidad de la arena cañoneada es menor que la presión de la formación. El cañoneo óptimo se obtiene con un diferencial de presión negativo y con fluidos libres de sólidos, es decir limpios. Esta técnica se desarrolla después de muchos análisis a la técnica de sobre balance, la cual no evitaba que el fluido de completación tuviera contacto con la formación y que los residuos del cañón se mantuvieran en los túneles de las perforaciones.

Cuando la presión de la columna hidrostática a la profundidad de la arena cañoneada es menor que la presión de la formación, se obtiene un diferencial negativa (Bajo balance). El cañoneo óptimo se obtiene con un diferencial de presión negativa y con fluidos libres de sólidos y limpios. Es muy importante tomar las precauciones de seguridad necesarias, cuando se cañonea con un diferencial de presión negativa. La saltas presiones de la formación se manifiestan muy rápidamente en la superficie. Por lo tanto, es necesario controlar el pozo de una manera segura.

Caracteristicas del Cañoneo Bajo Balance

- Crea una condición en la cual los fluidos de la formación fluyen inmediatamente hacia el interior del pozo.

- Permite realizar las operaciones con el pozo abierto y en condiciones de fluir hacia la estación de flujo.

- Remueve el túnel perforado los restos de los cañones incrustados y simultáneamente devolverlos al pozo inmediatamente a la detonación de las cargas.

- Remueve de la zona dañada residuos de fluidos de perforación y de completación, garantizando perforaciones limpias.

- Menor Salida de presión y en consecuencia mayor productividad en los pozos.

- No existen riesgos de penetración de los fluidos de completación a la formación.

- Garantiza la limpieza de los orificios cañoneados.- Al disparar los cañones se genera una zona compactada de

menor permeabilidad sin residuos de los explosivos.

Tecnica Hibrida

Es la combinación de las dos técnicas anteriores. Se cañonea el pozo en sobre balance y luego se baja una sarta de prueba o de completación con una empacadura y un disco cerámico o de vidrio y la tubería parcialmente llena a fin de someter las perforaciones al desbalance al lanzar la barra y romper el disco. De esta manera se estimula la formación a producir y se limpian las perforaciones.

NUEVAS TECNOLOGIAS

STIMGUN: Emplear esta tecnología involucra utilizar una cápsula propulsora sobre los cañones de perforación para crear un estallido de gas a alta presión instantáneamente cuando los cañones son detonados. Este gas entra en las perforaciones, rompiendo a través de cualquier daño alrededor del túnel, creando fracturas en la formación. Cuando la presión del gas se disipa, éste entra en el pozo, trayendo consigo partículas de daño. La técnica extiende los beneficios de la perforación con sobrebalance extremo a los pozos profundos.

STIMTUBE: Crea la misma onda de gas a alta presión usada en el ensamblaje STIMGUN, y además es usada para aplicaciones que incluyen limpieza después de perforaciones convencionales y para estimular zonas delgadas. La onda de gas limpia el daño e inicia fracturas en perforaciones ya realizadas y en hoyos a hueco abierto. Esta herramienta está disponible en un amplio rango de diámetros y longitudes, incluyendo a través de la tubería (through tubing). El daño de la zona compactada se remueve y se crean pequeñas fracturas, mejorando la producción inicial y los resultados del tratamiento.

PERFSTIM: Usa la condición de sobrebalance extremo para simultáneamente perforar y estimular un pozo. Cuando los cañones de perforación disparan, la presión ejerce un forzamiento de un fluido especial dentro de la formación a velocidades que exceden los 3000 pie/s y a tasas que pueden exceder los 140 bl/min. El daño de la zona compactada se remueve y se crean pequeñas fracturas, mejorando la producción inicial y los resultados del tratamiento.

POWR/PERF: El proceso combina los beneficios inherentes de la perforación sobrebalance con la ventaja de limpiar mecánicamente las perforaciones y mejorar la conductividad de las fracturas creadas en formaciones de alta conductividad y bajas presiones. La herramienta está especialmente diseñada para eliminar la necesidad de utilizar un polímero altamente viscoso y potencialmente dañino para transportar el agente limpiante. Se utiliza bauxita, en virtud de que es extremadamente abrasiva y resiste la compactación a las velocidades envueltas en la perforación sobrebalance.

PERFCON: El proceso toma ventaja de la tecnología de la perforación sobrebalance para perforar e inyectar una resina para la consolidación de la arena de una manera virtualmente simultánea.

Cuando los cañones disparan, la resina entra en la formación alrededor de las perforaciones. Posteriormente se bombea un catalizador que convierte la resina en un plástico que consolida la arena y retiene la permeabilidad necesaria para la producción.

Parametros Atribuidos al Proceso de Cañoneo

Configuracion de la Carga: La configuración de la carga es de importancia fundamental, esto incluye su ubicación relativa dentro del pozo. Así la distribución del explosivo y la densidad determinan la velocidad de detonación y pueden tener una influencia aún mayor que la cantidad total de explosivo usada.

Diametro del Cañon: La penetración también es proporcional al diámetro del cañón usado. En algunos casos, aun usando menos explosivos, se logra mejorar el rendimiento de la perforación. Por lo tanto, es evidente que para obtener una mayor penetración no se requiere necesariamente de un aumento en la carga explosiva. Se puede concluir que el tamaño (diámetro) de la carga es el factor determinante de la penetración y no la cantidad de carga. Sin embargo, para estimar el grado de deformación del revestidor, sí es necesario tomar en consideración la cantidad de carga.

Separacion entre el Cañon y la Zona Cañoneada: La separación existente entre la pared interior del revestidor y la carga, afecta el grado de penetración de perforación. A medida que la separación aumenta, disminuye la penetración. También la penetración es proporcional a la cantidad de carga usada.

Tipo de Material del Revestimiento: Es otro factor de importancia. Por ejemplo, al usar un revestidor N-80 en lugar de uno J-55, se reduce el diámetro de la perforación en

aproximadamente 10%.También se ha notado variaciones en función del espesor del revestidor.

Parametros Atribuidos al Yacimiento

Resistencia de la Formacion: La resistencia de la formación es un factor importante que influye en la penetrabilidad del cañón. Con la perforación a chorro de rocas de alta resistencia, se obtiene, aproximadamente, el doble de la penetración que se logra usando cañones de bala. En cambio, en rocas de baja resistencia (con esfuerzo de compresión menores de 6000 Lpc), el uso de bala es eficiente.

Temperatura: Afecta la naturaleza de la carga. La mayoría de los cañones a chorro usan explosivos a base de ciclorita, los cuales se pueden usar igualmente hasta una temperatura de 340 °F (171ºC). Para pozos que exceden esta temperatura, es necesario usar un equipo de cañoneo especial. Es posible dañar el pozo, si no se usa el equipo especial cuando su temperatura excede los 340 ºF. La mayoría de los cañónes desechables que existen actualmente en el mercado no deben usarse en pozos de temperaturas sobre los 300 °F (149 °C).

Parametros que Determinan la Eficiencia de las Perforaciones

Penetracion de las Perforaciones: Las perforaciones deben extenderse algunas pulgadas dentro de la formación, preferiblemente más allá de la zona que se daña a consecuencia de la invasión de los fluidos de perforación.

Densidad y Distribucion Radial de las Perforaciones: Es necesario establecer una combinación adecuada entre la penetración y el diámetro de entrada de la perforación.

Evidentemente, las primeras pulgadas de penetración son las que poseen un mayor efecto en la productividad. La influencia de la densidad del cañoneo también es notable. Por ejemplo Una densidad de 4 TTP y de apenas 2 pulgadas de penetración ofrece una relación de productividad substancialmente mayor que cuando la densidad es de tipo 1 TTP y con una penetración apreciable de 12 pulgadas.

Lavado de las Perforaciones: Al penetrar el chorro a la formación, se produce desplazamiento y compactación de la formación en la cercanía en la zona cañoneada, lo cual altera la permeabilidad original de esa zona. Además, la cavidad creada por el cañoneo se llena de material de la formación y de restos de explosivo pulverizado. Este material es usualmente removido mediante el lavado de las perforaciones, hasta lograr recuperar la capacidad de flujo original. La formación hace un lavado automático cuando se cañonea con un diferencial de presión a favor de la formación, sin embargo, en pruebas con núcleo, se ha demostrado que la región compactada después del cañoneo permanece con una reducción sustancial de permeabilidad con respecto a la zona, sin daño.