Pres. Control de Arena (ARREGLO 2) Ricardo Sanchez

UNIVERSIDAD DE ORIENTEESCUELA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEO

NÚCLEO MONAGAS-MATURÍNCOMPLETACIÓN DE POZOS

Maturín, Monagas, Venezuela, 2010

CONTROL DE ARENA

El control de arena es el conjunto de técnicas a través

de las cuales se logra manejar total o parcialmente la

producción de sólidos asociados a la producción de

hidrocarburos sin restringir en ningún momento la

productividad del pozo.

Br. HURTADO JOSE E.

NATURALEZA DE LA PRODUCCION DE ARENA

La resistencia de una arena está determinada por:

•La cantidad y el tipo de material de cementación que mantiene la cohesión de los granos.

•La fuerza de fricción existente entre los granos.

•La presión del fluido entre los poros de la roca.

•La fuerza de presión capilar.

Br. HURTADO JOSE E.

CAUSAS DE LA PRODUCCION DE ARENA

•Grado de Consolidación.

•Reducción de la presión de poro.

•Viscosidad del fluido del yacimiento.

Br. HURTADO JOSE E.

• La producción de arena podría incrementarse o

iniciarse, cuando comience a producirse agua o

aumente el corte de agua debido, posiblemente, a

dos razones.

Invasión de Agua:

• Ocurre cuando los fluidos que migran de la

formación superan la tasa estimada y traen

consigo más granos de arena de formación, en

esta también influye el esfuerzo de la viscosidad

del fluido.

Fuerza de Arrastre:

Br. HURTADO JOSE E.

CAUSAS DE LA PRODUCCION DE ARENA

Br. ASCANIO V AURY D

EFECTOS DE LA PRODUCCIÓN DE ARENA

Acumulación de Arena en los Equipos de Superficie (Separador, Calentador Tratador o Tubería de Producción).

Acumulación de Arena en el Fondo (Tasa de Producción disminuye por la acumulación de arena, perdida de producción, mayores costos de mantenimiento.


•Erosión de los Equipos de Fondo y Equipos de Superficie (aumentan los trabajos de reacondicionamiento.

•En pozos altamente productivos, los fluidos que circulan a gran velocidad y transportan arena pueden erosionar excesivamente tanto el equipo de fondo como el de superficie lo que implica la necesidad de realizar trabajos frecuentes de mantenimiento para reemplazar los equipos dañados


•Colapso de la Formación (los granos de arena se reordenan para crear un nivel de permeabilidad inferior al que originalmente existía).



MECANISMO DE CONTROL ARENA


Cañoneo amplio y limpio a través de la selección de producción existente.Aumento de la densidad del cañoneo.Apertura de una longitud mayor de sección.Crear una ruptura de conducción desde alguna distancia hasta el yacimiento por medio de fracturas rellenas.

Reducción de fuerzas de arrastre o fricción:

Este se puede lograr a través de la consolidación de arena, este mecanismo tiene una aplicación especializada, deja la luz del pozo completamente abierta y puede utilizarse en revestidores de diámetros pequeños

Aumento de la resistencia de la formación:

PUNTEO MECÁNICO DE LA ARENA


•Este es el recurso más antiguo y que ha tenido mayor aplicación. Sin embargo, mas difícil de aplicar en zonas múltiples de diámetro pequeño.

•Evidentemente, la formación de estos puentes requiere que haya una concentración suficiente de arena de Formación que trate de penetrar la rejilla o "liner" al mismo tiempo.

MÉTODOS DE EMPAQUE DE ARENA

•Separación de fases

•Sobrefujo

•Microesfera de Vidrio

•Bauxita Sintetizada

Técnicas Utilizadas:

Métodos Químicos:

Br. VIAJE N. YULIS C.

Métodos Mecánico:

MÉTODOS DE EMPAQUE DE ARENA

•Colocación de Tubería o “LINER” Ranurado

Técnicas Utilizadas:

Ventajas y Desventajas:

Br. LEÓN G. ABELARDO J.

1

•Como están constituidas .

2

•Pozos con producción de fluidos corrosivos.

3•vent

ajas y Desventajas.

Br. DIAZ C. HENRY A.

REJILLAS SOLAS:


Consiste en una rejilla estándar y una camisa adicional

sobre la primera camisa, el espacio anular entre ambas

camisas se llena con grava revestida con resina.

Pre-Empacadas de Rejilla Doble:

Es básicamente un filtro de dos etapas con envolturas

externas e internas que entrampan el medio filtrante.

Rejillas Pre-Empacadas:

Posee, en primer lugar, una rejilla estándar. En este caso se instala un tubo perforador especial sobre la camisa.

Rejillas Pre-Empacadas Sencilla:


•Relativamente fáciles de instalar, pero debe tomarse la

precaución de desplazar el lodo cargado de sólidos del hoyo

antes de correr la rejilla, para así evitar el taponamiento.

•Ofrecen un control excelente de la arena.

Ventajas

Br. CHIQUIN M. ARNERIS C.

•Muy propensas al taponamiento con el tiempo. El

taponamiento puede ocurrir en los túneles de perforación,

en la cara de la rejilla, en la recubierta de resina entre las

rejillas, así causando al final, una boca de pozo

restringida.

•Resultan costosas en comparación con los tubos

ranurados y las rejillas solas.

•Son adecuadas solo para formaciones de granos de

arenas grandes y bien distribuidos, con elevada

permeabilidad y poco o ningún contenido de arcilla u

otros finos.

Desventajas


:

Las mallas pre-empacadas se desarrollaron hace algunos años y representan un punto medio entre las camisas ranuradas y las mallas enrolladas de alambre empacadas con grava.

Mallas Pre-Empacadas



•Se denomina grava a las rocas de tamaño comprendido entre 2 y 64 mm, aunque no existe homogeneidad de criterio para el límite superior

Grava:

EMPAQUE CON GRAVA

Ventajas:

Desventajas:

Br. FUENTES G. LUIS A.

COMPLETACIÓN A HOYO REVESTIDO CON EMPAQUE CON GRAVA

Ventajas:

Desventajas:


COMPLETACIÓN A HOYO ABIERTO AMPLIADO CON EMPAQUE CON GRAVA

EMPAQUE CON GRAVA Y RECUBRIMIENTO DE RESINA

Ventajas:

Desventajas:


•Muestras representativas. A fin de obtener buenos características de la formación, es necesario obtener muestras representativas las cuales derivan del lavado de las perforaciones o se encuentran dentro del linero durante la ampliación del hoyo. Para tener mejores resultados, es preferible tomar muestras de núcleo, para realizar el análisis necesario y logra una estandarización de la grava.

Br. SANCHEZ G. RICARDO E.

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE LA GRAVA

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE LA FORMACIÓN



SELECCIÓN DE LA GRAVA

Luego de haberse realizado el análisis descrito anteriormente, se prosigue a la selección de la grava. Para ello se utilizan dos métodos. Ellos son:

• Sausier (Máxima productividad): Define la relación grava-arena como la razón existente entre la grava 50 percentil y arena 50 percentil.

• Schwartz: Se utiliza en pozos con alta presión y producción de fluidos. Sostiene que una relación grava-arena mayor o igual a 5 produciría un empaque estable; 6 es usado como optimo; y uno de 8 es considerado máximo.


TIPOS DE EMPAQUE CON GRAVA

•Se obtiene flexibilidad para producir selectivamente. •Se usa en yacimientos con empuje activo de agua y/o gas.

En Hoyo Entubado:


•Se utilizan en formaciones con completación a Hoyo Abierto y permita producción máxima.

•Permite instalar bombas dentro del intervalo productor.

•Proporciona mayor flexibilidad en la inyección selectiva de vapor.

•En Hoyo Abierto.

TIPOS DE EMPAQUE CON GRAVA

Se desea estimar el volumen de grava a utilizar en la reparación

del pozo UDO0025, se conoce la siguiente información:

CÁLCULOS PARA EL VOLUMEN DE GRAVA

Revestidor de 7” (ID = 6,366”)

Liner ranurados 3-1/2”

Intervalo cañoneado = 3460’-3470’, 3473’-3483’

Br. RODRIGUEZ P. MARIA V.

REVESTIDOR DE SUPERFICIE

CANT. DESCRIPCIÓN TAMAÑO (PULG.) PESO (LBS/PIES) GRADO BASE (pies)

12 REVESTIDOR, 8RD 10-3/4" 40.5 J-55 471

1 CUELLO FLOTADOR, BUTT. 10-3/4" - - 4721 REVESTIDOR, BUTTRESS 10-3/4" 40.5 J-55 5121 ZAPATA GUÍA 10-3/4" - - 513

REVESTIDOR DE PRODUCCIÓN


137 REVESTIDOR, 8RD 7” 23 N-80 41161 CUELLO FLOTADOR, BUTT. 7” - - 41171 REVESTIDOR, 8RD 7” 23 N-80 41461 ZAPATA GUÍA 7” - - 4147

SARTA DE PRODUCCIÓN

CANT. TOPE (pies) BASE (pies)

1 Crossover 13% Cr NK3SB PIN X 3-1/2" EUE PIN 0 1

110 Tubos 3 1/2" 13 % Cr NK3SB 1 33011 Crossover 13% Cr NK3SB 3 1/2" BOX x EUE PIN 3301 33021 Niple de asiento para bomba insertable 3302 33031 Crossover 13% Cr NK3SB PIN X 3 1/2" EUE PIN 3303 33041 Tubo 3 1/2" 13 % Cr NK3SB 3304 3335

1 Crossover 13% Cr 3 1/2" NK3SB BOX X EUE PIN 3335 33361 Niple Perforado Taponado de 3-1/2" x 10' 3336 3346

SARTA DE CABILLAS

CANT. DESCRIPCIÓN TOPE (pies) BASE (pies)

1 Barra Pulida 1 1/2" x 42' -18 24

1 Niple de Cabillas de 1" Grado K x 8' 24 32

38 Cabillas de 1" x 30' Grado K 32 1172

61 Cabillas de 7/8" x 30' Grado K 1172 3002


C ( 3420' - 3445' ) = 25' 1 Bomba Insertable de 3 1/2" x 2 1/4" x 18' 3302 3320

D ( 3455' - 3470' ) = 15'

E ( 3473' - 3483' ) = 10' REVESTIDOR RANURADO

CANT. DESCRIPCIÓN TAMAÑO (PULG.) PESO (LBS/PIES) GRADO TOPE (pies)BASE (pies)

1 COLGADOR CONVENCIONAL 7"x5-1/2"x3-1/2" - - 3374 3379

1 X/O 3-1/2" EUE (BOX) x 13% CR NK3SB (PIN). 3-1/2" 9.3 J-55 3379 3380

D ( 3460' - 3470' ) = 10' 1 TUBO LISO 13% CR NK3SB 3-1/2" 9.3 J-55 3380 3411

E ( 3473' - 3483' ) = 10' 3 TUBO RANURADOS 13% CR NK3SB (0,020”) 3-1/2" 9.3 J-55 3411 3504

20' 1 ZAPATA TAPONADA 3-1/2" - - 3504 3505

JOC-26

PROFUNDIDAD TOTAL: 4150'

COLGADOR TPG 7"x3-1/2" @ 3374'

TA@

DESCRIPCIÓN

3510'

Intervalos Abiertos YACIMIENTO JOBO-01 RA/RC N°1

Intervalos Cementados RA/RC N°1


Longitud de Liner = 94´

(tope de ranurados-base zapata taponada)

Tapón de arena a 3510’

Revestidor 10 ¾”

Colgador

Liner Ranurado 3 ½”

Revestidor 7”

Espacio anular

Bolsillo

FormaciónZapata

Taponada

a 3505´ (base)

Tope de ranurados 3411’

3460’-3470’

3473’3483’



12 REVESTIDOR, 8RD 10-3/4" 40.5 J-55 4711 CUELLO FLOTADOR, BUTT. 10-3/4" - - 4721 REVESTIDOR, BUTTRESS 10-3/4" 40.5 J-55 5121 ZAPATA GUÍA 10-3/4" - - 513







110 Tubos 3 1/2" 13 % Cr NK3SB 1 3301

1 Crossover 13% Cr NK3SB 3 1/2" BOX x EUE PIN 3301 33021 Niple de asiento para bomba insertable 3302 33031 Crossover 13% Cr NK3SB PIN X 3 1/2" EUE PIN 3303 3304

1 Tubo 3 1/2" 13 % Cr NK3SB 3304 3335

1 Crossover 13% Cr 3 1/2" NK3SB BOX X EUE PIN 3335 3336

1 Niple Perforado Taponado de 3-1/2" x 10' 3336 3346

SARTA DE CABILLAS


1 Barra Pulida 1 1/2" x 42' -18 24






D ( 3455' - 3470' ) = 15'


CANT. DESCRIPCIÓN TAMAÑO (PULG.) PESO (LBS/PIES) GRADO TOPE (pies)





20' 1 ZAPATA TAPONADA 3-1/2" - - 3504 3505

JOC-26


3374'

DESCRIPCIÓN

3510'



12 REVESTIDOR, 8RD 10-3/4" 40.5 J-55 4711 CUELLO FLOTADOR, BUTT. 10-3/4" - - 4721 REVESTIDOR, BUTTRESS 10-3/4" 40.5 J-55 5121 ZAPATA GUÍA 10-3/4" - - 513







110 Tubos 3 1/2" 13 % Cr NK3SB 1 3301

1 Crossover 13% Cr NK3SB 3 1/2" BOX x EUE PIN 3301 33021 Niple de asiento para bomba insertable 3302 33031 Crossover 13% Cr NK3SB PIN X 3 1/2" EUE PIN 3303 3304

1 Tubo 3 1/2" 13 % Cr NK3SB 3304 3335

1 Crossover 13% Cr 3 1/2" NK3SB BOX X EUE PIN 3335 3336

1 Niple Perforado Taponado de 3-1/2" x 10' 3336 3346

SARTA DE CABILLAS


1 Barra Pulida 1 1/2" x 42' -18 24






D ( 3455' - 3470' ) = 15'


CANT. DESCRIPCIÓN TAMAÑO (PULG.) PESO (LBS/PIES) GRADO TOPE (pies)





20' 1 ZAPATA TAPONADA 3-1/2" - - 3504 3505

JOC-26


3374'

DESCRIPCIÓN

3510'


Volúmen de grava=Capacidad

Del Anular

Capacidad

Del Bolsillo

Capacidad

De la Formación+ +

1029

22 ODIDAnularCapacidad

X Long. del Anular

Capacidad del Bolsillo BolsilloxLongDI

.1029

2

Capacidad de la Formación Long. Formación X Estimado

(Volumen 1)

(Volumen 2)

(Volumen 3)



1029

25.1252.40

1029

5.3366.6 22

AnularCapacidad

³/0274.01029

27,28pieBlsAnularCapacidad

Sustituyendo y aplicando procedimientos matemáticos se tiene:

Multiplicando por la longitud del anular se tiene:

BlspiexpieBls 5756,2³94³/0274,0

Aplicando factor de conversión para llevar este valor de barriles a sacos:

1 bl = 5,615 pie³

1 saco = 1 pie³sxspieblspiexbls 46,14³4619,14/³615,55756,2

Volúmen 1 = 14,46 sxs

)1(.1029

22

VolumenAnularxLongODID

AnularCapacidad



Capacidad del Bolsillo BolsilloxLongDI

.1029

2

(Volumen 2)

Capacidad del Bolsillo

Capacidad del Bolsillo

piexx

51029

615.5366.6 2

1,1057 sxs

Volúmen 2 = 1,1057 sxs



Capacidad de la Formación

Long. Formación X factor (Volumen 3)

piesxsxformaciónladeCapacidad /2,1´20

Volúmen 3 = 24 sxsSumando entonces los tres volúmenes se tiene:

Volúmen de grava:

Anular + Bolsillo = 14,46 sxs + 1,11sxs = 15,57 16 sxs

Formación = 24 sxs

Volúmen de grava Total = 16 sxs + 24 sxs = 40 sxs

FACTOR: (Estimado 1.2 Sxs/Pie, de acuerdo a los volúmenes de grava utilizado en las reparaciones anteriores).



CONCLUSIONES

• Existen en el mercado diferentes tipos de rejillas, con distintos costos y funciones, de su correcta selección depende en parte la rentabilidad del pozo.

• La selección de rejillas rentables y confiables es uno de las tareas más complicadas en el diseño de la completación

• Una correcta selección de la rejilla según el avance de la tecnología puede contribuir al incremento de la producción de crudo

• Completación en hoyo revestido, la colocación de un empaque con grava es la mejor opción para mantener el control de arena y la productividad de la completación.


GRACIAS

Pres. Control de Arena (ARREGLO 2) Ricardo Sanchez

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