procedimiento

MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS COMPLETACION Y WORCKOVERFecha de emisin: / /

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Procedimiento: Perforar tramo intermedio y/o aislamiento y registrar verticalidad

Tarea 6.-Diferentes situaciones durante la perforacin

3- Pegamiento diferencial

I - Objeto: Describir la forma de preceder para evitar o solucionar el pegamiento por presin diferencial.II - Alcance: Esta tarea ser de aplicacin mientras se perfore los tramos intermedios o productivos.III - Responsabilidades: Los responsables del cumplimiento de la tarea son el Jefe de Equipo, el Ingeniero de lodos y el Company man.IV - Descripcin de la Tarea:

17.6.3 - Pegamiento Diferencial.

17.6.3.1 - Introduccin.La cantidad y gravedad de los problemas de sondeo aprisionado han aumentado con la perforacin de pozos ms profundos. Muchos incidentes de pegado de la columna de perforacin son causados por efectos de la presin diferencial.

Presiones diferenciales excesivas en de zonas permeables de baja presin, pueden provocar que la sarta de perforacin o el casing se quede pegado a la pared del pozo

El pegamiento diferencial debe ser analizado en la etapa de planeacin y para evitar costos sustanciales se deben tomar medidas preventivas. Las medidas preventivas incluyen tratamientos previos para evitar el pegamiento, y un plan de accin preacordado por si el pegamiento ocurriera.

La experiencia ensea que el pegamiento diferencial puede ocurrir con un mnimo de sobrebalance, y que se debe considerar siempre como un riesgo cuando se perforan formaciones permeables tales como las areniscas.

Los siguientes factores son importantes en el aprisionamiento por presin diferencial:

Aprisionamiento frente a una formacin permeable.

Contacto del sondeo con un revoque blando, grueso.

El movimiento del sondeo ha sido interrumpido.

17.6.3.2 - Causas del pegamiento diferencial.

El origen del pegamiento diferencial es un sobrebalance excesivo en una zona permeable.

El sobrebalance puede ser necesario por la presencia de alguna seccin del pozo ya perforado que contenga lutitas reactivas y/o presurizadas, las requieran alta densidad para mantenerlas estables

Esto podra complicarse an ms en los pozos direccionales, lo que requiere densidades mayores (comparados con pozos verticales) para estabilizar las lutitas. Combinado con un incremento en la densidad equivalente de circulacin (DEC) y en la mayora de los casos, un gradiente de fractura ms bajo.

El pegamiento diferencial puede darse cuando los requerimientos especficos para el diseo de las caeras de aislacin dejan arenas expuestas a un sobrebalance excesivo. Por ejemplo pozos profundos con altas presiones y altas temperaturas (APAT) o pozos de desarrollo donde la formacin cambia de lutitas a arenas de reservorio.

Un cambio de presin o zonas agotadas pueden causar pegamiento diferencial.

Un sobrebalance excesivo puede ser el resultado de inadecuada limpieza del pozo y/o de una excesiva velocidad de penetracin provocando un incremento en la densidad del lodo en el espacio anular.

Otras causas son un revoque de mala calidad, prdida excesiva de fluido, hidrulica deficiente y una reologa que da una altas DEC (densidad equivalente de circulacin).

Malas prcticas de perforacin, como el dejar el sondeo estacionario en una zona permeable, y una velocidad de penetracin excesiva y mala limpieza del pozo que produzca altas densidades en el espacio anular pueden provocar pegamiento diferencial.

Si el sondeo est aprisionado por presin diferencial, contrariamente a lo que ocurre con otros tipos de aprisionamientos, se producir lo siguiente:

Si la circulacin se haba interrumpido, puede ser reiniciada despus de que se ha notado el aprisionamiento.

El sondeo no se puede mover hacia arriba ni hacia abajo ni ser rotada.

No se eliminan grandes cantidades de recortes despus que la circulacin se ha restablecido.

El aprisionamiento por presin diferencial puede definirse como la fuerza que mantiene el sondeo contra la pared del pozo debido a la diferencia de presin entre la presin hidrosttica de la columna de lodo y la presin del fluido de la formacin.

La diferencia de presin acta en el sentido de la menor presin en la formacin, lo que empuja el sondeo hacia la formacin permeable. Cuanto mayor es la diferencia de presin, la fuerza ejercida sobre la herramienta tambin se hace mayor.

El aprisionamiento del sondeo ocurre con mayor frecuencia en la zona de portamechas.

Esto se debe a que los portamechas son de mayor dimetro, por lo tanto, ms grande es la superficie de contacto con las paredes del pozo. (Sin embargo a veces pueden quedar pegadas las barras frente a una arena depletada).

Area de contacto: Ac = R x Longitud de sondeo pegada

Presin diferencial P: Pm - Pf

Fuerza de pegado: P x AcFuerza para librar el sondeo: P x Ac x CfVer en las figuras 1,2 y 3 la secuencia del proceso de pegamiento diferencial.

17.6.3.3 - Prevencin y cura del pegamiento diferencial.

a) Mtodos mecnicos.

Mantenga el sondeo en movimiento o rotando.

Evite paradas prolongadas de la bomba.

Evite conexiones lentas.

Use portamechas helicoidales para minimizar el rea de contacto.

Reducir la longitud del BHA, usar estabilizadores.

a) Tratamiento del lodo.

Mantenga la densidad del lodo tan baja como lo permita, sin riesgo, la presin de formacin.

Mantenga las propiedades fsicas del lodo dentro de los valores recomendados, especialmente valores bajos de prdida de filtrado y un revoque firme y elstico.

El empleo de material granular de tamao fino o mediano ha demostrado ser beneficioso para reducir el arrastre y la torsin del sondeo. Se recomiendan 12 kg/m3. Acta como si se tratara de pequeos cojinetes y sirve para mantener el sondeo alejado del revoque.

El petrleo emulsionado en el lodo con un emulsionante qumico da una humectacin preferencial de petrleo al sondeo, lo que permite mejor lubricacin y reduce a un mnimo la posibilidad de aprisionamiento.

Para no provocar daos ambientales pueden agregarse aditivos (aceites orgnicos) que suministren propiedades lubricantes sin alterar la reologa o su prdida de filtrado. En general forman una pelcula reductora de friccin en las superficies del sondeo y del revoque.

Materiales formadores de puentes.

Utilizando un material de puenteo de buena calidad y adecuadamente dimensionado (mallados) reducir prdidas de filtrado y prdidas de lodo, espesor del revoque, fugas mayores de filtracin, pegamiento diferencial y dao a la formacin.

El tipo de material de puenteo y su concentracin ptima se deben determinar a travs de pruebas con el Aparato de Taponamiento de Partculas (Particle Plugging Apparatus) y con el FANN 90 para determinar la combinacin de productos que dar la ms baja filtracin inicial y prdida de fluido.

Es importante puentear y sellar los espacios porales con el chorro inicial (spud lost) del filtrado. Esto reduce la filtracin y el excesivo espesor del revoque.

La filtracin dinmica se puede evaluar en el laboratorio bajo una variedad de condiciones. Entre ellas, varias velocidades de corte, temperaturas y permeabilidades del medio filtrante. En el laboratorio se requieren detalles acerca del tamao y la permeabilidad de la arena a perforar. Idealmente, las pruebas se deben completar con suficiente anticipacin como para que el tratamiento se pueda aplicar y el sistema activo se pueda probar para confirmar los resultados de laboratorio antes de perforar las arenas.

17.6.3.4 - Calidad del revoque.

Para evitar un pozo de calibre estrecho, el revoque debe ser delgado, y para evitar el pegamiento de la herramienta, debe tener algo de lubricidad. Adems, el revoque debe ser erosionable cuando el proceso se convierte de nuevo de esttico a dinmico.

Estas propiedades requieren que los productos que controlan el filtrado sean adecuadamente dimensionados, deformables, lubricantes y erosionables. Los slidos hidratados tales como la bentonita comercial y los polmeros cumplen con esos requerimientos; sin embargo los slidos de perforacin no, y deben ser reducidos al mnimo constantemente.

17.6.3.5 - Reduciendo el sobrebalance.

Las densidades de lodo, reologas del fluido y los caudales de la bomba se pueden manipular para reducir cualquier sobrebalance.

Las medidas tendientes a reducir la cantidad de recortes en el pozo y mantener la densidad en el espacio anular lo ms baja posible incluyen bombear y circular pldoras de limpieza antes de perforar arenas.

Ligeras prdidas de circulacin son un indicador de sobrebalance en una formacin permeable.

17.6.3.6 - Prcticas de perforacin.

Las buenas prcticas en la perforacin y en las maniobras son vitales para evitar el pegamiento diferencial. Es muy importante no permitir que la herramienta permanezca quieta en ningn momento, y que se repase cualquier sector estrecho del pozo.

La comunicacin entre el personal de perforacin es muy importante mientras se est perforando sobrebalanceado en una zona permeable.

El segmento inferior de la sarta debe incluir portamechas espiralados.

17.6.3.7 - Materiales y sistemas.

Prevencin del pegamiento diferencial.

El mrmol molido puro, soluble en cido (carbonato de calcio) es un agente de puenteo superior comparado con la caliza normal. Los granos de mrmol resisten el desgaste provocado por la agitacin y las condiciones dinmicas pozo abajo, y se mantienen disponibles para puentear la pared del pozo sin romperse en partculas ms pequeas que puedan penetrar la formacin, haciendo ms difcil la remocin y la acidificacin.

Est disponible en varios tamaos, dando excelente flexibilidad en distribucin de tamaos de partculas. Una intensa investigacin en pegamientos diferenciales ha mostrado que se puede reducir la fuerza necesaria para librar la herramienta con pegamiento diferencial en un 30% y reducir el espesor del revoque en un 33%.

Se puede usar tambin microfibras para ayudar a prevenir el pegamiento diferencial cuando se est perforando secciones de un reservorio que muestren bajas presiones de formacin. Adiciones de microfibras pueden reducir la permeabilidad de la formacin en la misma pared del pozo, reduciendo el engrosamiento del revoque y el potencial pegamiento diferencial.

El desplazamiento de una pldora que contenga microfibras antes de sacar la herramienta para bajar casing ayudar a prevenir el pegado del casing en arenas agotadas.

Algunos almidones han demostrado ser eficaces puenteadores.

Se pueden usar tambin bolillas de vidrio para reducir las posibilidades de pegado e incrementar la lubricidad del revoque.

Por su lubricidad inherente, los lodos de aceite y sintticos son los mejores para perforar sobrebalanceado a travs de arenas agotadas, sin embargo debido a regulaciones de proteccin del medio ambiente, no son siempre aceptables.

17.6.3.8 - Liberacin de sarta con pegado diferencial.

Cuando la sarta con pegado diferencial no se puede levantar dentro de los limites permisibles de tensin, existen dos tcnicas muy comnmente usadas para liberarla:

Reduccin de la presin diferencial:La reduccin de la presin diferencial mediante reduccin de la densidad del lodo o con tcnicas de vaso comunicante se han usado para liberar la sarta con pegado diferencial.

Podran, sin embargo, causar otros problemas, y antes de usar estas tcnicas se deben tener todos los factores en cuenta.

La reduccin de presin hidrosttica puede hacer que ciertas formaciones, usualmente lutitas, se vuelvan inestables. A menudo esto provoca empaquetamientos y otras complicaciones de sondeo pegado. La reduccin de presin hidrosttica puede generar problemas de control de pozo. Por estas razones muchos operadores prefieren usar fluidos libradores como primera opcin para liberar la sarta pegada.

Fluidos libradores: Cuando ocurre un pegamiento diferencial, se pueden usar fluidos libradores para liberar la sarta.

17.6.3.9 - Cmo proceder una vez que se ha aprisionado el sondeo.

Para evitar operaciones de pesca y de lavado costosas, pueden emplearse varios mtodos con el fin de liberar el sondeo:

a. Varios tipos tijeras golpeadoras se pueden colocar en el sondeo, con el objeto de librar el sondeo.

b. En algunas reas en las que las presiones son bajas y en formaciones duras, se baja y fija un empaque en el pozo. Esto elimina la presin hidrosttica en el punto en que el sondeo est aprisionado; al aligerarse la presin, el sondeo se libra.

c. En algunos casos, una reduccin en la densidad del lodo puede servir de ayuda.

d. Uno de los mtodos que ha recibido mucha aceptacin y que se aplica generalmente, consiste en el uso de colchones libradores de base de petrleo o de uno de sus derivados.

1. La adicin de un material aditivo lquido al gasoil, para permitir que el hidrocarburo se filtre mejor entre la formacin y el sondeo aprisionado, es sumamente efectiva. Se recomienda aadir entre 2,5% y 5%.

2. En pozos donde se estn utilizando lodos densificados se usa un lodo densificado a base de petrleo. Estos fluidos se densifican hasta la misma densidad que el lodo de perforacin para impedir que el fluido librador migre hacia arriba en el pozo.

El principio por el cual estos fluidos liberan la tubera aprisionada es una reaccin qumica directa con el revoque (desintegracin del revoque). Esta reaccin permite que el fluido lubricante se infiltre por detrs del sondeo, con lo que se ecualiza la presin y se libera el sondeo aprisionado por la diferencia de presin. Este fluido se puede mezclar igualmente bien con agua dulce, o salada. No se recomienda que se incorpore en grandes cantidades en el sistema activo.

El procedimiento de mezclado es muy simple. Primero se limpia la pileta qumica y las lneas del lodo residual que puedan tener. Luego se aade el diesel o gasoil a la pileta de mezclado con agitacin mxima. Se aade entonces el aditivo a travs del embudo, mezclando bien. Cuando mayor es la agitacin, menor es el tiempo requerido para obtener una mezcla homognea.

El volumen a preparar debe ser bastante mayor que el volumen del anular entre el pozo y la columna de portamechas. Se calcular el volumen de desplazamiento, el cual se realizar en lo posible mximo caudal, con control del volumen bombeado. El colchn librador se dejar frente a los portamechas por dos horas como mnimo, con la herramienta en compresin con torque a la derecha, tensionando peridicamente durante el mojado. Luego se maniobra el sondeo intentando librar. El exceso de volumen preparado se desplazar en pequeas fracciones para ir compensando la migracin o contaminacin con el lodo.

Si no se obtienen resultados con el primer colchn librador, muchas veces se ha tenido xito con un segundo colchn.

Se deber prestar atencin con el uso de los colchones libradores, ya que si bien son muy efectivos, pueden provocar una inestabilidad general de las paredes. Luego del uso de estos colchones, bombear los mismos a superficie reemplazndolos con lodo nuevo. Adems puede ser necesario levantar la herramienta hasta sacarla de la zona afectada por los colchones, normalizar el lodo y bajar nuevamente circulando por tramos.

e. En zonas con medio ambientes sensibles, donde los fluidos libradores de base aceite no se pueden usar, y para lodos base agua, se puede utilizar un sistema muy eficaz consistente en la aplicacin de dos pldoras, la primera de salmuera de cloruro de calcio y la otra de un solvente orgnico y cido actico. El solvente remueve el recubrimiento, permitiendo que el cido actico rompa el revoque.

Recomendaciones:

Es crtico tener el fluido disponible en el equipo y aplicarlo dentro de las seis horas de haber ocurrido el pegamiento. Los fluidos de emplazamiento son diseados para penetrar y romper el revoque.

Fig. - 1

Fig. - 2

Fig. - 3

rea de contacto = 300 x 4 = 1200 pulg.2

Presin diferencial = 6000 psi - 4500 psi = 1500 psi

Cf = 0,3

Fuerza para librar el sondeo = 1200 x 1500 x 0,3 = 540.000 libras = 243 Toneladas

Se ve claramente que esta fuerza excede ampliamente la capacidad de izado del equipo o la capacidad de tiro de las barras.

Acciones correctivas:1. Aplicar torque, asentar la herramienta con el mximo peso y aplicar la mayor tensin posible. Si se dispone de tijera en el conjunto BHA, accionar la misma.

2. Si reiterando esta operacin los portamechas no se libran, se deber prepara una pldora de lodo de baja densidad con lubricantes a fin de producir un balance entre la presin de formacin y el peso del lodo. Se deber prestar atencin en el posicionado de la pldora frente a la formacin donde se produjo el pegamiento y dejarla en reposo (con la herramienta en compresin y con torque) en dicho punto el tiempo suficiente como para que se equilibren las presiones.

3. Uso de colchones libradores a base de hidrocarburos, se deber prestar atencin en el uso de este tipo de colchones, que si bien son muy efectivos en el corto plazo, provocan una inestabilidad general de las paredes del pozo. Es aconsejable luego del uso de estos colchones, sacarlos a la superficie por medio de bombeo y luego sacar la herramienta y efectuar una calibrada del pozo renovando los volmenes contaminados.

Recomendaciones:

Acciones Preventivas

Mantener el lodo con la menor densidad posible, teniendo presente los antecedentes de pozos vecinos.

Minimizar el filtrado en los tramos depletados y de alta permeabilidad.

Prever un programa de maniobras cortas para calibrar, ante el incremento de torsin y/o indicio de pegamiento.

Mantener en movimiento la herramienta mientras el BHA est atravesando las zonas suceptibles

Reducir la longitud del BHA, usar estabilizadores, usar portamechas helicoidales.

El pozo avisa al perforador.

El pozo avisa al Inyeccionista y/o Enganchador.

Comentarios de aplicacin:

Prever el uso de caera intermedia para aislar las capas depletadas de alta permeabilidad.

Usar aceites orgnicos o sintticos en los lodos para mantener una lubricidad en el revoque.

Mantener las propiedades del lodo constantes y minimizar la incorporacin de slidos a fin de evitar el incremento de la densidad del lodo y la formacin de tapones puentes.

Asegurar una adecuada Hidrulica para la limpieza del pozo.

Prever el uso de reductores de filtrado, y mantener preparado los tapones mientras se perfora el tramo.

Realizar peridicas circulaciones del pozo antes del agregado de trozo.

Usar portamechas helicoidales y con un BHA mnimo indispensable, armar conjunto con tijera golpeadora de doble efecto.

Planificar carreras de calibrado del pozo en virtud de las admisiones que se tengan en las zonas planificadas.

Minimizar los tiempos de paradas del equipo perforador con el sondeo dentro del pozo.

MANTENER EN MOVIMIENTO LA HERRAMIENTA Posicionamiento de un colchn librador

Elaborado Por: TEC-PRECINC S.R.L.Revisado Por:

Aprobado Por: Gustavo Olivieri

Worldwide Drilling Manager

1

_972808798.xlsSheet: Hoja1

En la zaranda

No hay cambios

En los anlisis de lodos

Incremento de la densidad del lodo, incremento de la viscosidad y slidos de baja

densidad, Perdidad de agua y formacin de revoque grueso y plstico.

Observando el Cutting

Formaciones profundas con alta permeabilidad,

_972808799.doc

PORTAMECHAS

EXTERIOR

INTERIOR Y

EN

LIBRADOR

COLCHON

2000

Mts.

FONDO

INPUT

OUTPUT

METODO EFECTIVO ES CONTAR LAS EMBOLADAS

Dividimos=

10760

618,5

Igual a:

17,40

min.

50

12,37

618,5

lts./min

Tomar Caudal Reducido

EJ=

EMB

LTS/EMB

TIEMPO NECESARIO

200

Mts.

% lts T-1000

710,70

Emboladas

Para desplazar los=

10760

% lts.Pz8

869,85

Emboladas

6,5

Diam.

Para dejar los 2400 lts. de colchon en Sondeo, restarlo al Volumen total.

Ejemplo=

13160

2400

10760

lts.

7768

lts. Lodo

Total=

13160

lts.

y lo restante ( En este caso )

2400

lts. en el Sondeo

Bombeamos los

6400

lts.-

Tiene qquedar en el Espacio Anular

4000

lts.

T-1000

15,14

Lts./Emb

1800

Mts.

Bomba PZ8

12,37

Lts./Emb

4,5"

Diam.

7768

Total=

6400

lts.

Lib. o Gasoil

400

lts.

Vol. Colchon

6000

lts.

Lts. Mts.

7,42

Mts. B/S

1800

13356

14168

Lts. Mts

4,06

Mts. PM

200

812

Cap. Total INTERIOR

MTS.

Capacidad

2000

PROFUNDIDAD DEL POZO

_972808797.xlsSheet: Hoja1

TORQUE

PRESION

CARGA

OTROS

Perforando

Leve incremento

Normal

En el agreado

Incremento

Sacando Hta

Resistencia

Bajando Hta

Resistencia

En la bomba

No ha cambios

Incremento

Paro de Bomba

Incremento