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UNEFA 2015 ING. JUNNIOR FERNÁNDEZ RA RC REACONDICIONAMIENTO DE POZOS 7MO SEMESTRE INGENIERIA DE PETROLEO Y DE GAS UNEFA TUCUPIDO RIBAS GUARICO UNIDAD I CONCEPTOS FUNDAMENTALES RESUMEN La completación de un pozo representa la concreción de muchos estudios que, aunque realizados por separado, convergen en un mismo objetivo: la obtención de hidrocarburos. La Ingeniería Petrofísica, Ingeniería de Yacimientos y de las ciencias de producción y construcción de pozos; han venido realizando, en los últimos años, un trabajo en equipo permitiendo una interacción de las ramas que conforman la ingeniería de petróleo. La elección y el adecuado diseño de los esquemas de completación de los pozos perforados, constituyen parte decisiva dentro del desempeño operativo, productivo y desarrollo de un Campo. La eficiencia y la seguridad del vínculo establecido entre el yacimiento y la superficie dependen de la correcta y estratégica disposición de todos los parámetros que lo conforman, de esta manera podría hablarse de la productividad del pozo en función de la completación, que incluye un análisis de sus condiciones mecánicas y la rentabilidad económica que justifique su existencia. Antes de conocer la teoría de completación de pozos, es importante conocer con detalle algunos conceptos fundamentales en el área a estudiar: SARTA DE PRODUCCIÓN O EDUCTOR Estas constituyen arreglos de tubulares y equipos de fondo; pueden ir desde arreglos sencillos hasta arreglos muy complicados. Su objetivo primordial es conducir los fluidos desde la boca de las perforaciones hasta la superficie. Los Grados API para tubería mayormente empleados son: J-55, C- 75, C-95 y P-105. Los grados C-75 y C-95 son diseñados para soportar ambientes ácidos, son más resistentes y costosos

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REACONDICIONAMIENTO DE POZOS7MO SEMESTREINGENIERIA DE PETROLEO Y DE GASUNEFA TUCUPIDO RIBAS GUARICOUNIDAD I CONCEPTOS FUNDAMENTALES

RESUMENLa completacioacuten de un pozo representa la concrecioacuten de muchos estudios que aunque realizados por separado convergen en un mismo objetivo la obtencioacuten de hidrocarburos La Ingenieriacutea Petrofiacutesica Ingenieriacutea de Yacimientos y de las ciencias de produccioacuten y construccioacuten de pozos han venido realizando en los uacuteltimos antildeos un trabajo en equipo permitiendo una interaccioacuten de las ramas que conforman la ingenieriacutea de petroacuteleoLa eleccioacuten y el adecuado disentildeo de los esquemas de completacioacuten de los pozos perforados constituyen parte decisiva dentro del desempentildeo operativo productivo y desarrollo de un Campo La eficiencia y la seguridad del viacutenculo establecido entre el yacimiento y la superficie dependen de la correcta y estrateacutegica disposicioacuten de todos los paraacutemetros que lo conforman de esta manera podriacutea hablarse de la productividad del pozo en funcioacuten de la completacioacuten que incluye un anaacutelisis de sus condiciones mecaacutenicas y la rentabilidad econoacutemica que justifique su existencia Antes de conocer la teoriacutea de completacioacuten de pozos es importante conocer con detalle algunos conceptos fundamentales en el aacuterea a estudiar

SARTA DE PRODUCCIOacuteN O EDUCTOREstas constituyen arreglos de tubulares y equipos de fondo pueden ir desde arreglos sencillos hasta arreglos muy complicados Su objetivo primordial es conducir los fluidos desde la boca de las perforaciones hasta la superficie Los Grados API para tuberiacutea mayormente empleados son J-55 C-75 C-95 y P-105 Los grados C-75 y C-95 son disentildeados para soportar ambientes aacutecidos son maacutes resistentes y costosos que el J-55 este uacuteltimo presenta un buen comportamiento en ambientes baacutesicos Existen dos tipos de conexiones para tuberiacuteas de produccioacuten avaladas por la American Petroleum Institute (API) La conexioacuten API ldquoNUrdquo (NOT-UPSET) que consta de una rosca de 10 vueltas siendo la conexioacuten menos fuerte que la tuberiacutea La conexioacuten de tuberiacutea ldquoEUErdquo (EXTERNAL UPSET) dicha conexioacuten posee mayor resistencia que el cuerpo de la tuberiacutea y es ideal para los servicios de alta presioacuten

EMPACADURA DE PRODUCCIOacuteNEs una herramienta de fondo que se usa para proporcionar un sello entre la tuberiacutea eductora y el revestimiento de produccioacuten a fin de evitar el movimiento vertical de los fluidos desde la empacadura por el espacio anular hacia arriba Estas empacaduras son utilizadas bajo las siguientes condiciones

a) Para proteger la tuberiacutea de revestimiento del estallido bajo condiciones de alta produccioacuten o presiones de inyeccioacuten

b) Para proteger la tuberiacutea de revestimiento de algunos fluidos corrosivosc) Para aislar perforaciones o zonas de produccioacuten en completaciones muacuteltiplesd) En instalaciones de levantamiento artificial por gas

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e) Para proteger la tuberiacutea de revestimiento del colapso mediante el empleo de un fluido sobre la empacadura en el espacio anular entre la tuberiacutea eductora y el revestimiento de produccioacuten

121 MECANISMO BAacuteSICOPara que una empacadura realice el trabajo para el cual ha sido disentildeada dos cosas deben suceder primero un cono debe ser empujado hacia las cuntildeas a fin de que ellas se peguen a la pared del revestidor y segundo el elemento de empaque (gomas) debe ser comprimido y efectuar un sello contra la pared del revestidor Sus componentes baacutesicos son

a) Elementos sellantes Estos elementos son normalmente construidos de un producto de goma de nitrilo y se usan en aplicaciones tales como instalaciones teacutermicas pozos cretaacutecicos y pozos productores de gas seco Se ha comprobado que los sellos de goma de nitrilo son superiores cuando se utilizan en rangos de temperaturas normales a medias Cuando se asienta una empacadura el elemento sellante se comprime de manera tal que forma un sello contra la pared de la tuberiacutea de revestimiento Durante esta compresioacuten el elemento de goma se expande entre el cuerpo de la empacadura y la pared de la tuberiacutea Esta expansioacuten junto con la maleabilidad del mencionado elemento ayudan a que estos vuelvan a su forma original al ser eliminada la compresioacuten sobre la empacadura Algunas empacaduras incluyen resortes de acero retraacutectiles moldeados dentro del elemento sellante para resistir la expansioacuten y ayudar en la retraccioacuten cuando se desasiente la empacadura Existen cuatro tipos de elementos sellantes que se usan de acuerdo al tipo de servicio ligero mediano duro y especiales (I II III y IV respectivamente)

Tabla 1-2 Tipo de Elementos Sellantes

TiposElementos Sellantes

Presioacuten de Trabajo

(lbpulg2)

Temperatura de trabajo

(ordmF)I Un solo elemento 5000 250II Dos o mas 6800-7500 275III Dos o mas 10000 325

IVEspeciales para CO2

y H2S15000 450

b) Cuntildeas Las cuntildeas existen en una gran variedad de formas Es deseable que posean un aacuterea superficial adecuada para mantener la empacadura en posicioacuten bajo los diferenciales de presioacuten previstos a traveacutes de esta Las cuntildeas deben ser reemplazadas si ya se han utilizado una vez en el pozo

c) Elementos de asentamiento y desasentamiento El mecanismo maacutes simple de asentamiento y desasentamiento es el arreglo de cerrojo en ldquoJrdquo y pasador de cizallamiento que requiere solamente una ligera rotacioacuten de la tuberiacutea de produccioacuten al nivel de la empacadura para el asentamiento y puede generalmente

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ser desasentada por un simple levantamiento sobre la empacadura Este procedimiento es aplicable a las empacaduras recuperables

d) Dispositivos de friccioacuten Los elementos de friccioacuten son una parte esencial de muchos tipos de empacaduras para asentarlas y en algunos casos para recuperarlas Pueden ser flejes en resortes o bloque de friccioacuten y si estaacuten disentildeados apropiadamente cada uno de estos proporciona la fuerza necesaria para asentar la empacadura

e) Anclas hidraacuteulicas Las anclas hidraacuteulicas o sostenedores hidraacuteulicos proporcionan un meacutetodo confiable para prevenir el movimiento que tiende a producirse al presentarse una fuerza en la direccioacuten opuesta de las cuntildeas principales Por ejemplo una empacadura de cuntildeas simples que se asiente con peso puede moverse hacia arriba en el hoyo cuando se lleva a cabo una acidificacioacuten o fractura sin embargo este movimiento se puede evitar

f) mediante el uso de sostenedores hidraacuteulicos o de una ancla hidraacuteulica

Fig 1-4 Empacaduras

COMPLETACION DE POZOS

Se entiende por completacioacuten o terminacioacuten al conjunto de trabajos que se realizan en un pozo despueacutes de la perforacioacuten o durante la reparacioacuten para dejarlos en condiciones de producir eficientemente los fluidos de la formacioacuten o destinarlos a otros usos como inyeccioacuten de agua o gas Los trabajos pueden incluir el revestimiento del intervalo productor con tuberiacutea lisa o ranurada la realizacioacuten de empaques con grava o el cantildeoneo del revestidor y finalmente la instalacioacuten de la tuberiacutea de produccioacuten

Revestidor

Elemento Sellante

Cono

Cuntildeas

Desasentada Asentada

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ASPECTOS CONSIDERACIONESREVESTIMIENTO DEL HOYO Se refiere a la forma de proteger el hoyo con la

tuberiacutea de revestimiento de acuerdo con la profundidad y tipo de formaciones productoras

DISPOSICION DEL EQUIPO DE PRODUCCION

Consiste en el disentildeo de los equipos de tuberiacuteas empacaduras niples etc que conectados entre siacute permiten la produccioacuten de zonas con hidrocarburos

NUMERO DE ZONAS PRODUCTORAS Se refiere a la cantidad de lentes productivos en posibilidad de ser abiertos a la produccioacuten lo cual depende de su potencial y profundidad

LOS TIPOS FUNDAMENTALES DE COMPLETACION DE POZOS SON LOS SIGUIENTES

Completacion a hueco abierto Completacion con tuberiacutea ranurada no cementada Empaque con grava Completacion a hueco revestido y cantildeoneado Forro cementado y cantildeoneado

FACTORES QUE DETERMINAN EL DISENtildeO DE LA COMPLETACIOacuteN DE POZOSLa productividad de un pozo y su futura vida productiva es afectada por el tipo de completacioacuten y los trabajos efectuados durante la misma La seleccioacuten de la completacioacuten tiene como principal objetivo obtener la maacutexima produccioacuten en la forma maacutes eficiente y por lo tanto deben estudiarse cuidadosamente los factores que determinan dicha seleccioacuten tales como

a) Tasa de produccioacuten requeridab) Reservas de zonas a completarc) Mecanismos de produccioacuten en las zonas o yacimientos a completard) Necesidades futuras de estimulacioacutene) Requerimientos para el control de arenaf) Futuras reparacionesg) Consideraciones para el levantamiento artificial por gas bombeo mecaacutenico etch) Posibilidades de futuros proyectos de recuperacioacuten adicional de petroacuteleoi) Inversiones requeridas

CONFIGURACIOacuteN MECAacuteNICA DE LOS POZOSDe acuerdo a la configuracioacuten mecaacutenica del pozo la completacioacuten del mismo puede clasificarse en Completacioacuten Convencional y Completacioacuten Permanente Se entiende por ldquoCompletacioacuten Convencionalrdquo aquella operacioacuten en la cual existe una tuberiacutea mayor de 4 frac12 pulgadas de diaacutemetro externo dentro del pozo y a traveacutes de la cual fluyen los fluidos de la formacioacuten hacia la superficie La mayoriacutea de las partes mecaacutenicas o equipos de subsuelo pueden ser removidos es decir no tienen caraacutecter permanente Respecto a la ldquoCompletacioacuten Permanenterdquo son aquellas operaciones en las cuales la tuberiacutea de produccioacuten y el cabezal del pozo (aacuterbol de navidad) se instalan de tal manera que todo

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trabajo subsiguiente se lleva a cabo a traveacutes de la tuberiacutea de produccioacuten con equipo manejado a cable

FACTORES QUE DETERMINAN EL TIPO DE CONFIGURACIOacuteN MECAacuteNICA

a) Tipo de pozo (productor inyector etc)b) Nuacutemero de zonas a completarc) Mecanismo de produccioacutend) Procesos de recuperacioacuten secundaria (inyeccioacuten de agua inyeccioacuten de gas etc)e) Grado de compactacioacuten de la formacioacutenf) Posibilidades de futuros reacondicionamientosg) Costos de los equipos

MEacuteTODOS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIALCuando la energiacutea natural de un yacimiento es suficiente para promover el desplazamiento de los fluidos desde su interior hasta el fondo del pozo y de alliacute hasta la superficie se dice que el pozo fluye ldquonaturalmenterdquo Es decir el fluido se desplaza como consecuencia del diferencial de presioacuten entre la formacioacuten y el fondo del pozo Posteriormente como producto de la explotacioacuten del yacimiento la presioacuten de eacuteste disminuye esto implica que la produccioacuten de fluidos baja hasta el momento en el cual el pozo deja de producir por siacute mismo De alliacute que surja la necesidad de extraer los fluidos del yacimiento mediante la aplicacioacuten de fuerzas o energiacuteas ajenas al pozo a este proceso se le denomina Levantamiento ArtificialExisten diversos Meacutetodos de Levantamiento Artificial entre los cuales se encuentran los siguientes Bombeo Mecaacutenico Convencional (BMC) Bombeo Electrosumergible (BES) Bombeo de Cavidad Progresiva (BCP) Bombeo Hidraacuteulico (BH) y Levantamiento Artificial por Gas (LAG)A continuacioacuten se describen brevemente los Meacutetodos de Levantamiento Artificial mencionados anteriormenteBOMBEO MECAacuteNICO CONVENCIONALEste meacutetodo consiste fundamentalmente en una bomba de subsuelo de accioacuten reciprocante abastecida con energiacutea suministrada a traveacutes de una sarta de cabillas La energiacutea proviene de un motor eleacutectrico o de combustioacuten interna la cual moviliza una unidad de superficie mediante un sistema de engranajes y correas El Bombeo Mecaacutenico Convencional tiene su principal aplicacioacuten en el aacutembito mundial en la produccioacuten de crudos pesados y extrapesados aunque tambieacuten se usa en la produccioacuten de crudos medianos y livianos Este tipo de levantamiento gracias a su simplicidad es posible usarlo en casi cualquier tipo de pozo que requiera de levantamiento sin embargo tiene liacutemites fiacutesicos como la profundidad y volumen a levantar

BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE

Este Meacutetodo de Levantamiento Artificial emplea la energiacutea eleacutectrica convertida en energiacutea mecaacutenica para levantar una columna de fluido desde un nivel determinado hasta la superficie descargaacutendolo a una determinada presioacuten

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El BES ha probado ser un sistema artificial de produccioacuten eficiente y econoacutemico Este tiene como principio fundamental impulsar el fluido del reservorio hacia la superficie mediante la rotacioacuten centrifugade la bomba Este meacutetodo puede utilizarse para producir fluidos de alta viscosidad Crudos con gas y pozos con alta temperatura

BOMBEO DE CAVIDAD PROGRESIVA

Una Bomba de cavidad progresiva consiste en una bomba de desplazamiento positivo engranada en forma espiral cuyos componentes principales son un rotor metaacutelico y un estator cuyo material es elastoacutemero El crudo es desplazado en forma continua entre los filamentos de tornillo del rotor y desplazado axialmente mientras que el tornillo rota El movimiento es transmitido por medio de una sarta de cabillas desde la superficie hasta la bomba empleando para ello un motor ndash reductor acoplado a las cabillas

Este tipo de bombas se caracteriza por operar a baja velocidades y permitir manejar altos voluacutemenes de gas soacutelidos en suspensioacuten y cortes de agua asiacute como tambieacuten es ideal para manejar crudos de mediano y bajo Grado API

LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS (LAG)Este Meacutetodo de Levantamiento Artificial opera mediante la inyeccioacuten continua de gas a alta presioacuten en la columna de los fluidos de produccioacuten (Flujo continuo) con el objeto de disminuir la densidad del fluido producido y reducir el peso de la columna hidrostaacutetica sobre la formacioacuten obtenieacutendose asiacute un diferencial de presioacuten entre el yacimiento y el pozo que permite que el pozo fluya adecuadamente El gas tambieacuten puede inyectarse a intervalos regulares para desplazar los fluidos hacia la superficie en forma de tapones de liacutequido (Flujo intermitente) Como variantes de estos meacutetodos tambieacuten se han desarrollado otros como la Caacutemara de Acumulacioacuten el Pistoacuten Metaacutelico y el Flujo Pistoacuten

REACONDICIONAMIENTO RECOMPLETACIOacuteN (RaRc) Y SERVICIOS A POZOSEl reacondicionamiento y recompletacioacuten se refieren a todos aquellos trabajos que se realizan a los pozos activos o inactivos cuyo objetivo principal es mejorar las condiciones productivas de los mismos (produccioacuten de hidrocarburos e inyeccioacuten de fluidos) Estos trabajos modifican las condiciones de

a) Pozo entre estas actividades se encuentran el cantildeoneo control de arena gas y agua apertura o cierre de arenas perforacioacuten de ventanas horizontales (ldquoReentryrdquo) o verticales (ldquoRedrillrdquo) profundizacioacuten lavado de perforaciones cambios de meacutetodo de produccioacuten conversioacuten de productor a inyector y viceversa

b) Yacimiento entre estas actividades se encuentran las estimulaciones con inyeccioacuten alternada de vapor acidificacioacuten de zonas bombeo de quiacutemicos fracturamiento y recantildeoneo

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Todas estas actividades antes mencionadas se pueden realizar con o sin taladro Esto depende de si el trabajo necesita el manejo de la tuberiacutea o si solo se necesita hacer uso de una guaya fina Los servicios se refieren a todos aquellos trabajos que se realizan a los pozos activos o inactivos cuyo objetivo principal es mejorar las condiciones productivas de los mismos (produccioacuten de hidrocarburos e inyeccioacuten de fluidos) sin modificar las condiciones fiacutesicas mecaacutenicas del pozo yo yacimiento Entre estas actividades tenemos sacar las varillas y tuberiacuteas de produccioacuten reemplazar el equipo subterraacuteneo trabajo de limpieza de pozos trabajos de induccioacuten a produccioacuten conexioacuten del cabezal del pozo y los trabajos de guaya

Fallas en el equipo Muchas veces las fallas mecaacutenicas estaacuten asociadas con el equipo del pozo instalado tales como filtraciones en la tuberiacutea y la empacadura fallas del revestimiento y la tuberiacutea y el mal funcionamiento del levantamiento artificial Las indicaciones de la presioacuten de superficie generalmente indicaraacuten la fuente del problema pero los estudios de presioacuten y temperatura son uacutetiles donde se puedan aplicar

Pozos no problemaacuteticosAunque la correccioacuten de pozos problemaacuteticos constituye una gran parte del programa de reacondicionamientos hay muchas razones por las cuales se hacen reacondicionamientos Los de mayor importancia son (1) reterminacioacuten o terminacioacuten muacuteltiple (2) evaluacioacuten del yacimiento (3) instalaciones de serviciosa) Reterminacioacuten terminacioacuten muacuteltiple Estos reacondicionamientos son hechos

para obtener produccioacuten adicional en zonas nuevas o para drenar maacutes efectivamente un yacimiento desarrollado La revisioacuten perioacutedica del comportamiento del yacimiento mapas de subsuelo y las capacidades de produccioacuten del pozo conduciraacuten frecuentemente a reacondicionamientos econoacutemicamente atractivos en esta categoriacutea La seleccioacuten del intervalo de produccioacuten debe ser considerada cuidadosamente como se discute bajo la seccioacuten de seleccioacuten del intervalo para prevenir una produccioacuten prematura de gas o agua y para minimizar reacondicionamientos futuros

b) Evaluacioacuten del yacimiento Un control geoloacutegico y del yacimiento muchas veces requiere pruebas exploratorias para localizar contactos o probar arenas de contenidos desconocidos El anaacutelisis cuidadoso de todos los datos disponibles es necesario para asegurar que el costo de este tipo de reacondicionamiento sea justificado

c) Instalaciones de servicios Los pozos de inyeccioacuten de gas y agua pozos de eliminacioacuten y de fuentes de agua estaacuten incluidos en este grupo Asociado generalmente con proyectos adicionales de recuperacioacuten o requerido por otras razones el anaacutelisis generalmente estaacute limitado a la designacioacuten del pozo oacuteptimo para lograr el resultado deseado La disponibilidad del pozo la localizacioacuten estructural desarrollo de arena y la seleccioacuten del equipo estaacuten entre las mayores consideraciones

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ABREVIATURASo Factor Volumeacutetrico del petroacuteleo Densidad del fluido (grcm3 lbgal etc)microo Viscosidad del petroacuteleo (cps)$Bbl Doacutelares por barril AyS Porcentaje de Agua y SedimentosAMS Aacuterea Mayor de SocororoAPI American Petroleum InstituteBbl BarrilBCP Bombeo de Cavidad ProgresivaBMC Bombeo Mecaacutenico ConvencionalBN Barriles NormalesBNA Barriles Normales de AguaBNP Barriles Normales de PetroacuteleoBNPD Barriles Normales por diacuteaBot BotellaBPD Barriles por diacuteaBPPD Barriles de Petroacuteleo por DiacuteaBs BoliacutevaresCA Compantildeiacutea AnoacutenimaCBL-VDL Registros de evaluacioacuten de cementoCF Cuello FlotadorCOORD Coordenadascp CentipouseD DiacuteaDE Diaacutemetro externoDI Diaacutemetro internoEI Eficiencia de InversioacutenEmp EmpacaduraEMR Elevacioacuten Mesa RotariaET Elevacioacuten del TerrenoEUE ldquoExternal UpsetrdquodegF Grados FahrenheitFDC Perfil eleacutectrico y de densidadFR Factor de recobroGOES Gas Original en Sitio PCNGp Gas producidoh Espesor del YacimientoHr Horas

HP Horse PowerISLR Impuesto Sobre La RentaKo Permeabilidad del PetroacuteleoLAG Levantamiento Artificial por GasLb LibrasLOC LocalizacioacutenLPG Libras por GaloacutenLppc Libras por pulgada cuadradaMMMPCN 1times109 Pies Cuacutebicos NormalesNSEOE NorteSurEsteOeste (rumbos variados)Np Petroacuteleo producidoUN ldquoNot-UpsetrdquoP Presioacuten Lpcpbnm Pies bajo el nivel del marPCN Pies Cuacutebicos NormalesPDVSA Petroacuteleos de Venezuela Sociedad AnoacutenimaPe Presioacuten Estaacutetica LpcPF Profundidad FinalPOES Petroacuteleo Original en Sitio BNPr Presioacuten de Yacimiento LpcPulg PulgadasPwf Presioacuten de Fondo FluyenteQo Tasa de PetroacuteleoRa Rc Rehabilitacioacuten Reacondicionamientore Radio efectivo de DrenajeRev RevestimientoRGL Relacioacuten Gas ndash Liacutequido PCNBNRGP Relacioacuten Gas ndash Petroacuteleo PCNBNRs Relacioacuten gas petroacuteleo (PCNBN)rw radio del PozoSA Sociedad AnoacutenimaSP Registro eleacutectrico de Potencial EspontaacuteneoT TemperaturaTDC Tapoacuten de CementoTDH Tapoacuten de HierroTIR Tasa Interna de RetornoVPN Valor Presente NetoWp Agua producida

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GLOSARIO DE TEacuteRMINOS API ldquoAmerican Petroleum Instituterdquo formada en 1917 para organizar la industria

petrolera a fin de ordenar la demanda de petroacuteleo durante la primera guerra mundial Es una organizacioacuten sin fines de lucro que sirve para coordinar y promover el intereacutes de la industria petrolera en su relacioacuten con gobierno y otros

Arcillas son minerales muy pequentildeos con una micro estructura en capas y un gran aacuterea de superficie los materiales arcillosos estaacuten formados por pequentildeas partiacuteculas que son clasificadas seguacuten su estructura dentro de un grupo especiacutefico denominado minerales arcillosos

Aacuterea divisioacuten geograacutefica de mayor escala donde se realizan operaciones de exploracioacuten yo produccioacuten

Arenamiento fenoacutemeno donde material de la formacioacuten viaja hacia el pozo y la superficie como parte de los fluidos producidos

Arenisca roca sedimentaria claacutestica formada por granos de arena cuyo tamantildeo variacutea entre 2 ndash 00625 mm

Asfaltenos Son depoacutesitos orgaacutenicos que provienen de la perturbacioacuten del equilibrio de los crudos y pertenecen al grupo de los bituacutemenes en el cual se encuentran tambieacuten los maltenos y las resinas

Buzamiento mide el aacutengulo entre el plano a estudiar y el plano horizontal Campo proyeccioacuten en superficie del conjunto de yacimientos de hidrocarburos

con caracteriacutesticas similares y asociados al mismo rasgo geoloacutegico Cantildeoneo meacutetodo que consiste en perforar la tuberiacutea de revestimiento para hacer

fluir gas natural yo petroacuteleo del yacimiento hacia el pozo Cizallamiento fuerza paralela a la superficie de los cuerpos Compactacioacuten es el proceso fiacutesico donde los sedimentos son consolidados

resultando una reduccioacuten de los poros entre los granos Completacioacuten es la preparacioacuten de un pozo para ponerlo en produccioacuten

econoacutemicamente Despueacutes que un pozo es entubado y cementado cada horizonte productivo es puesto en contacto permanente con el pozo permitiendo el flujo de fluidos del reservorio hacia la superficie a traveacutes de la tuberiacutea de produccioacuten y el equipo apropiado para controlar la tasa de flujo El contacto con cada horizonte puede ser alcanzado directamente (a hueco abierto) o por cantildeoneo a traveacutes de la tuberiacutea de revestimiento Otra definicioacuten- Trabajos posteriores a la perforacioacuten que tienen por objeto poner el pozo en condiciones de producir

Compresioacuten es el proceso donde se obliga a un cuerpo a reducir su volumen Consolidacioacuten este teacutermino estaacute relacionado con los sedimentos que se han

compactado y cementado hasta el grado de convertirse en un soacutelido Las consecuencias tiacutepicas de consolidacioacuten incluyen un aumento en la densidad y la velocidad acuacutestica y una disminucioacuten en la porosidad

Corte de agua representa el porcentaje de agua que se produce con un barril de petroacuteleo

Diferencial de presioacuten (pe-pwf) (Drawdown) Es la diferencia entre la presioacuten existente en el liacutemite exterior de un pozo y la presioacuten de fondo de produccioacuten del mismo

Emulsioacuten es la formada cuando un liacutequido inmiscible disperso en otro y usando un quiacutemico reduce la tensioacuten interfacial entre los dos logrando la estabilidad

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Esfuerzo es la fuerza aplicada a un cuerpo pudiendo eacuteste resultar deformado o tensionado

Estimulaciones teacutecnicas de rehabilitacioacuten aplicadas a los pozos para estimular su capacidad productora Entre estas teacutecnicas se encuentran forzamiento de arena con petroacuteleo forzamiento de arena con agua fracturamiento acidificacioacuten lavado de perforaciones y frac pack

Fino es aquella partiacutecula que posea un tamantildeo entre el rango de 44 a 74 micrones Formacioacuten se refiere a estratos rocosos homogeacuteneos de cualquier tipo usados

particularmente para describir zonas de roca penetrada durante la perforacioacuten Fracturamiento es una forma de permitir el acceso a los poros de la formacioacuten

que contiene hidrocarburos Se dirige fluido a alta presioacuten hacia la roca causando su ruptura Para mantener la ruptura abierta se emplean aditivos (agentes de sosteacuten)

Gas natural una mezcla de hidrocarburos gaseosos que se encuentra en muchos tipos de roca sedimentaria y estrechamente relacionadas a petroacuteleo crudo diferenciaacutendose de eacutesta en el rango de hidrocarburos y sus constituyentes El gas natural es principalmente parafiacutenico consiste principalmente de metano con proporciones significativas de etano propano butano y algo de pentano y usualmente nitroacutegeno y dioacutexido de carbono Otra definicioacuten- Es el gas natural asociado y no asociado en su estado natural Puede ser huacutemedo si tiene condensado o ser seco si no tiene condensado

Grado API clasificacioacuten para petroacuteleo con propoacutesitos particulares en funcioacuten de su densidad Numeacutericamente el valor es obtenido de la foacutermula [1415 Grav Espec A 16deg C] ndash 1315

Inhibidores de Corrosioacuten Los inhibidores son materiales quiacutemicos que cuando se disuelven en soluciones aacutecidas retardan grandemente la tasa de reaccioacuten del aacutecido con los metales Son usados en acidificacioacuten para evitar dantildeos al revestidor tuberiacuteas bombas vaacutelvulas y otros equipos del pozo pero los inhibidores no pueden detener completamente toda la reaccioacuten entre el aacutecido y el metal sin embargo ellos pueden hacer mas lenta la reaccioacuten eliminando 95 ndash 985 de la peacuterdida del metal que de otra forma ocurririacutea

Petroacuteleo una mezcla liacutequida de muchas sustancias principalmente compuestas de hidroacutegeno y oxiacutegeno El petroacuteleo crudo variacutea en apariencia desde incoloro hasta completamente negro tiene una capacidad caloriacutefica entre 18300 a 19500 Btu por libra y una gravedad especiacutefica entre 078 y 100 (correspondiente a 50deg API y 10deg API respectivamente) De acuerdo a su gravedad se clasifican en

o Crudo Liviano gt 30deg APIo Crudo Medio 22-30degAPIo Crudo Pesado lt 22deg API

Poro es el espacio vaciacuteo que posee la roca donde se puede almacenar aire agua hidrocarburo u otro fluido El porcentaje de espacio vaciacuteo es la porosidad de la roca

Pozo hoyo que ha sido terminado apropiadamente con los aditamentos requeridos para traer a la superficie la produccioacuten de gas yo petroacuteleo de un yacimiento

Pozo abandonado un pozo que actualmente no estaacute produciendo debido a que fue originalmente seco (dry hole) o debido a que ha cesado de producir La

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regulacioacuten peruana requiere que los pozos abandonados sean taponados para prevenir la contaminacioacuten de petroacuteleo gas o agua desde un estrato hacia otro

Pozo de gas hoyo que tiene como objetivo de extraer gas natural y llevarlo hasta la superficie

Presioacuten de poro es la presioacuten del yacimiento Rehabilitacioacuten de Pozos (RARC) operacioacuten programada que se realiza con

fines de reestablecer yo mejorar la capacidad del intervalo productor de un pozo o de cambiar el horizonte de produccioacuten por otro ubicado a mayor o menor profundidad Presenta el esfuerzo requerido para ejecutar trabajos de estimulaciones reparaciones recantildeoneo yo terminacioacuten a pozos

Reparacioacuten trabajos que se hacen uacutenicamente en las instalaciones de superficie o de subsuelo de los pozos con fines de corregir inconvenientes o desperfectos mecaacutenicos que disminuyan o impidan la produccioacuten de pozos

Reservas posibles estimado de reservas de petroacuteleo o gas en base a datos geoloacutegicos o de ingenieriacutea de aacutereas no perforadas o no probadas

Reservas probables estimado de las reservas de petroacuteleo yo gas en base a estructuras penetradas pero requiriendo confirmacioacuten maacutes avanzada para podeacuterseles clasificar como reservas probadas

Reservas probadas la cantidad de petroacuteleo y gas que se estima recuperable de campos conocidos bajo condiciones econoacutemicas y operativas existentes

Reservas recuperables la proporcioacuten de hidrocarburos que se puede recuperar de un yacimiento empleando teacutecnicas existentes

RGP es la proporcioacuten de petroacuteleo y gas obtenida en un pozo productor bajo condiciones de presioacuten y temperatura dadas

Surfactantes Son quiacutemicos usados para disminuir la tensioacuten superficial o tensioacuten interfacial de soluciones de aacutecido fresco o aacutecido gastado

Viscosidad la resistencia de un liacutequido al movimiento o flujo normalmente se abate al elevar la temperatura

Yacimiento acumulacioacuten de petroacuteleo yo gas en roca porosa tal como arenisca Un yacimiento petrolero normalmente contiene tres fluidos (petroacuteleo gas y agua) que se separan en secciones distintas debido a sus gravedades variantes El gas siendo el maacutes ligero ocupa la parte superior del yacimiento el petroacuteleo la parte intermedia y el agua la parte inferior

CEMENTACION DE POZOS

Proceso que consiste en mezclar cemento seco y ciertos aditivos con agua para formar una lechada que es bombeada al pozo a traveacutes de la sarta de revestimiento Y colocarlo en el espacio anular entre el hoyo y el diaacutemetro externo del revestidor

El volumen a bombear es predeterminado para alcanzar las zonas criacuteticas (alrededor del fondo de la zapata espacio anular formacioacuten permeable hoyo desnudo etc ) LuegoSe deja fraguar y endurecer formando una barrera permanente e impermeable al movimiento de fluidos detraacutes del revestido

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Cementacioacuten Primaria

Se realiza al cementar los revestidores del pozo (conductor superficial intermedio produccioacuten etc) durante la perforacioacuten Entre los objetivos principales de esta cementacioacuten se pueden mencionar los siguientes

Adherir y fijar la sarta de revestimiento Restringir el movimiento de fluidos entre las formaciones productoras y el

confinamiento de los estratos acuiacuteferos

Proteger la sarta contra la corrosioacuten

Reforzar la sarta contra el aplastamiento debido a fuerzas externas y reforzar la resistencia de la sarta a presiones de estallido

Proteger la sarta durante los trabajos de cantildeoneo (completacioacuten)

Sellar la peacuterdida de circulacioacuten en zonas ladronas

Cementacioacuten Secundaria

Es el proceso de forzamiento de la lechada de cemento en el pozo que se realiza principalmente en reparacionesreacondicionamientos o en tareas de terminacioacuten de pozos Puede ser cementaciones forzadas y tapones de cemento

Los propoacutesitos principales de esta cementacioacuten son

Reparar trabajos de cementacioacuten primaria deficientes Reducir altas producciones de agua yo gas

Reparar filtraciones causadas por fallas del revestidor Abandonar zonas no productoras o agotadas

Sellar zonas de peacuterdidas de circulacioacuten Proteger la migracioacuten de fluido hacia zonas productoras

CONSIDERACIONES PREVIAS AL PROCESO DE CEMENTACIOacuteN PRIMARIA

El principal objetivo en una cementacioacuten primaria es conseguir un buen aislamiento zonal en el espacio anular este aislamiento depende en gran medida de la eficiencia de desplazamiento del fluido de perforacioacuten por el cemento y por la condicioacuten mecaacutenica del hoyo (1)Otros factores no menos importantes que los anteriormente nombrados se tomaron en cuenta ya que son parte integral del eacutexito del proceso de cementacioacuten estos se nombran a continuacioacuten en forma secuencial como parte de la planificacioacuten

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bull Lubricacioacuten del hoyoEl uso de lubricantes mecaacutenicos como las esferas soacutelidas de material sinteacutetico se utilizaron en la seccioacuten de hoyo abierto con mayor grado de inclinacioacuten facilitando la corrida del revestidorbull Circulacion despueacutes de bajar el RevestidorDespueacutes que el revestidor es corrido a la profundidad programada un volumen suficiente del fluido tiene que ser circulado para asegurarse que el hoyo esteacute limpio Antes de iniciar la cementacioacuten se requiere circular al menos un fondo arriba y desalojar el gas basado en el registro de calibracioacuten del hoyo(Caliper) Esta circulacioacuten ayuda a remover el fluido de baja movilidad (Fluido parcialmente deshidratado) y reducir la temperatura circulante de fondobull Diferencia de Densidades Entre los FluidosCon el fin de evitar la contaminacioacuten del cemento dentro de la tuberiacutea y en el espacio anular se utilizo la teacutecnica del doble lavador por delante y por detraacutes del cemento lo que genera proteccioacuten hidraacuteulica de alta eficiencia (Tapones Hidraacuteulicos)

OTRAS CONSIDERACIONESCon el propoacutesito de tener un hoyo estable y generar el miacutenimo dantildeo a la zona productora el fluido de perforacioacuten esta constituido por una fase liacutequida 100 aceite mineral y el agente densificante utilizado es el Carbonato de Calcio de granulometriacutea adecuada a la garganta poral seguacuten estudios realizados para definir este paraacutemetroEn los registros de geometriacutea de hoyo (Caliper) que se corre antes de bajar el Liner se ha observado que presentan diaacutemetro nominal de la mecha con una costra de lodo de 132rdquo a 232rdquo y una invasioacuten de 3rdquoEste tipo de lodo a demostrado ser muy eficaz (poco dantildeino) no solo al proceso de perforacion si no que tambieacuten permite una faacutecil remocioacuten y acuahumectacioacuten por los lavadores utilizados en el proceso de cementacioacutenNUEVAS TECNOLOGIacuteA EN CEMENTOS LIVIANOSMuchas de las empresas de cementacioacuten se han visto en la necesidad de profundizar auacuten maacutes en la buacutesqueda de nuevas alternativas con alto desempentildeo tecnoloacutegico y factibilidad econoacutemica en lo que a lechadas de baja densidad se refiere En los campos operacionales del Distritos Anaco la presioacuten de yacimiento ha declinado de una manera draacutestica esto ha hecho necesario la aplicacioacuten de nuevas teacutecnicas de cementacioacuten para tratar de no exceder el gradiente de fractura de eacutestas zonas y por consiguiente crear peacuterdidas de circulacioacuten que puedan limitar la productividad del pozo originando columnas de cemento incompletas y soportes de revestidor no adecuados Los procedimientos de reparacioacuten en eacutestos casos no soacutelo consumen tiempo y costos adicionales sino que tambieacuten debilitan el revestidor y las probabilidades de lograr una solucioacuten exitosa son bajas Entre las tecnologiacuteas comerciales disponibles tenemosLiteCRETESon sistemas cementantes que logran las bajas permeabilidades y la alta resistencia a la compresioacuten necesarias para garantizar la integridad del pozo y el aislamiento hidraacuteulico de las arenas con densidades lo suficientemente bajas como para impedir el fracturamiento de la formacioacuten y las peacuterdidas de circulacioacuten Este sistema presenta permeabilidad del cemento fraguado menor que la del cemento Portland convencional Clase G y la resistencia a la compresioacuten es comparable con la de este El sistema

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LiteCRETE es eficaz a temperaturas que variacutean de 80 a 300degF presiones de fondo del pozo de hasta 8000 lpc y lechadas cuyas densidades variacutean de 82 a 125 lbmgal(2) Este sistema utiliza microeacutesferas huecas de pequentildeos diaacutemetros (01 a 80 micrones) inertes compuestas principalmente de oacutexidos de siacutelice y aluminio con gas inerte en su interior lo cual permite obtener lechadas livianas de hasta 85 lpg que al combinarse con el cemento forma un sistema de ultraliviano de alta resistencia a la compresioacuten disentildeado para cementar a traveacutes de formaciones deacutebiles donde se requiere baja presioacuten hidrostaacutetica La tecnologiacutea presenta tres caracteriacutesticas fundamentales reemplaza parte del cemento por partiacuteculas inertes de baja gravedad especiacuteficas reduce el requerimiento de agua en la lechada e incrementa la cantidad de soacutelidos en la matriz del cemento La alta resistencia se obtiene mediante la mezcla de dos aditivos inertes con una distribucioacuten granulomeacutetrica y aacuterea superficial oacuteptima que reducen la porosidad y permeabilidad del cemento haciendo que los esfuerzos internos se distribuyan de una manera homogeacutenea en la matriz logrando propiedades antimigratorias estabilidad reoloacutegica y mejor control de filtradoDISENtildeO Y APLICACIOacuteN DE TEacuteCNICAS Y EQUIPOS1048766 Optimizacioacuten del uso de Simuladoresbull Para disentildear una cementacioacuten optima en casos severos es requisito indispensable la utilizacioacuten de los programas de cementacioacuten para evaluar todos los paraacutemetros hidraacuteulicos involucrados en el proceso de colocacioacuten de una lechada apropiada en el espacio anularLos voluacutemenes y densidades de los preflujos y lechadas diaacutemetros del hoyo diaacutemetro del revestidor inclinacioacuten del pozo zonas de gradientes criacuteticos y reacutegimen de flujo se acotan para mantener el equilibrio entre dos puntos fundamentales Presioacuten Poral le ECDBombeo le ECD Max PERF Esto permite mantener el control hidraacuteulico del pozo sin peacuterdida ni arremetidas y colocar el cemento al tope del disentildeo1048766 Disentildeo de Doble LavadorLas caracteriacutesticas maacutes importantes consideradas en el disentildeo de estos fluidos fueronbull El lavador base aceite se disentildeo para ser compatible con el lodo de perforacioacuten seguido por un lavador base agua de mayor densidad y reacutegimen de flujo turbulento a bajas tasas de bombeo el cual es compatible con el espaciador base aceite cuya composicioacuten permite mojar preferencialmente por agua la superficie a ser cementada creando un medio propicio para mejorar la adherencia de la mezcla de cemento hacia la tuberiacutea y la formacioacutenbull Las propiedades reoloacutegicas de estos fluidos permitieron alcanzar reacutegimen de flujo turbulento a bajos caudales de desplazamiento La utilizacioacuten de lavadores quiacutemicos dependioacute del hecho de no comprometer el control del pozo en el transcurso de la operacioacuten

MECHASEs la herramienta encargada de penetrar la corteza terrestre tambieacuten se denomina

(barrena broca o treacutepano) que en cierto sentido es el punto central de todo el equipo de perforacioacuten rotatoria esta montada en el extremo inferior de la columna de perforacioacuten y se sujeta a los porta mechas con una junta de tuberiacutea

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Mecanismo de accioacutenLa mecha constituye una herramienta baacutesica del proceso de perforacioacuten del hoyo

logrando asiacute ser el eje central de toda operacioacuten de perforacioacuten y se utiliza como elemento cortador para penetrar las formaciones de petroacuteleo y gas El rendimiento de una mecha va depender de muchos factores incluso de una adecuada eleccioacuten tanto de las mechas mismas como de los paraacutemetros de perforacioacuten y del sistema hidraacuteulico Si durante la perforacioacuten de un largo intervalo la mecha encuentra un cambio de formacioacuten El control de estas variables permite perforar un hoyo al menor costo por pie lo cual tiene que ser el objetivo primordial al momento de disentildear una mecha

Clasificacioacuten y tipos de mechasLa clasificacioacuten de las mechas va a depender de otros factores como esta va

ligada con el fluido de perforacioacuten y se dispone para descargarse por los orificios de salida de la mecha de modo que se pueden llamarrdquo mechas de arrastre o de conos cada una de ellas posee caracteriacutesticas especiacuteficas que permiten subdividirla en tipos conforme a lo mostrado en la Tabla 2

Tabla 2 Clasificacioacuten y Tipos de Mechas CLASES CARACTERIacuteSTICAS TIPOS

De arrastreLos cortadores forman parte integral de la mecha

De cortadores de acero De diamantes naturales De diamantes Policristalinos

De conos

Los cortadores estaacuten unidos a dos o tres piezas coacutenicas las cuales giran alrededor de su eje (tricoacutenica)

De dientes maquinados De insertos

Fuente Fundamentos de la Ingenieriacutea de Petroacuteleo (1994 paacuteg 30)

Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacutenEl eacutexito o fracaso de un proyecto de perforacioacuten depende en gran parte de la

seleccioacuten de la mecha o barrena ya que estas deben cumplir con una serie de condiciones previas al inicio de la operacioacuten Ciertamente la primera y se diriacutea que la maacutes importante condicioacuten es el aspecto geoloacutegico A continuacioacuten se mencionan algunos factores a considerar en la seleccioacuten de la mecha de perforacioacuten

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TABLA 3 Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacuten

TIPOS DE FORMACIOacuteN TIPOS DE MECHA

SUAVE O BLANDA

n Mechas con dientes o insertos largosn Dientes en forma de cinceln Mechas con alta descentralizacioacuten (off-set)n Formacioacuten que responda maacutes a la rotacioacuten que al

peso

SEMIDURA A DURA

n Mechas con dientes e insertos maacutes pequentildeos

n Configuracioacuten de dientes o insertos debe pasar desde la forma del cincel semi-redondeada proyectil hasta doble cono Dependiendo de la dureza

n Mechas con poca descentralizacioacutenn Formacioacuten que responda maacutes al peso de

la rotacioacuten

ABRASIVA n Mechas con proteccioacuten de calibre

FLUIDOS DE COMPLETACION

Los fluidos de completacioacuten y rehabilitacioacuten son fluidos especializados que se usan durante las operaciones de completacioacuten de pozo y los procedimientos de rehabilitacioacuten remediadores Ademaacutes de controlar la presioacuten subsuperficial con la densidad estos fluidos tambieacuten deben minimizar los dantildeos a la formacioacuten durante las operaciones de completacioacuten y rehabilitacioacuten El uso de fluidos que causan dantildeos miacutenimos a la formacioacuten puede resultar en una produccioacuten dramaacuteticamente mejorada

FLUIDOS DE COMPLETACIOacuteN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOSCuando se realizan operaciones de completacioacuten y reacondicionamiento de pozos se usan fluidos tales como salmueras agua de formacioacuten agua fresca etc los cuales junto con los soacutelidos con los que son preparados o que acarrean al descender mediante una sobrepresioacuten ingresan a la formacioacuten provocando una interaccioacuten entre dicho fluido y los componentes del yacimiento Estas interacciones pueden dar como resultado una caiacuteda de presioacuten adicional al flujo de fluidos de produccioacuten hacia el pozo debido al dantildeo ocasionado por la migracioacuten de finos y arcillas hinchamiento de arcillas emulsiones cambios de mojabilidad entre otros Los soacutelidos que entran a la formacioacuten con el fluido

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de completacioacuten y reacondicionamiento pueden llegar a obstruir el paso del fluido del yacimiento al pozo productor

Caracteriacutesticas de los fluidos de completacioacuten y reacondicionamiento Debido a que los quiacutemicos usados en un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento tambieacuten podriacutean ser empleados en trabajos de perforacioacuten cementacioacuten cantildeoneo y reacondicionamiento de pozos eacutestos deben ser disentildeado de tal manera que su contacto con la formacioacuten minimice al maacuteximo los dantildeos ocasionados a la misma con el propoacutesito de mantener e incluso mejorar su produccioacuten por tanto es indispensable que las caracteriacutesticas del fluido sean compatibles con las propiedades de la formacioacuten

Seleccioacuten de un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento

Un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento debe ser seleccionado considerando las propiedades petrofiacutesicas de la formacioacuten las cuales ayudan a determinar el tipo de formacioacuten sobre la cual se va a trabajar y la formulacioacuten y propiedades que debe tener el fluido para optimizar su utilidad

Herramientas a utilizar en la perforacioacuten direccionalExisten en el mercado una gran variedad de herramientas que son uacutetiles en la perforacioacuten direccional

Mechas son de tamantildeo convencional con uno o dos chorros de mayor diaacutemetro que el tercero o dos chorros ciegos y uno especial a traveacutes del cual sale el fluido de perforacioacuten a altas velocidades tambieacuten puede ser utilizada una mecha bicono con un chorro sobresaliente

La fuerza hidraacuteulica generada erosiona una cavidad en la formacioacuten lo que permite a la mecha dirigirse en esta direccioacuten Este es un meacutetodo utilizado normalmente en formaciones blandas y semiblandasLa perforacioacuten se realiza en forma alternada es decir se erosiona una seccioacuten del hoyo y luego se continuacutea con la perforacioacuten rotatoria

Cucharas deflectoras (guiasonda) son piezas de acero en forma de cuchara con la punta cincelada

Cuchara removible se usa para iniciar el cambio de inclinacioacuten y rumbo del pozo para perforar al lado de tapones de cemento o para enderezar pozos desviadores Consta de una larga cuntildea invertida de acero coacutencava en un lado para sostener y guiar la sarta de perforacioacuten Posee una punta de cincel en el extremo para evitar el giro de la herramienta y de un tubo portamecha en el tope para rescatar la herramienta

Estabilizador un cuerpo estabilizador es sustentado giratoriamente por el sub estabilizador donde el cuerpo estabilizador permanece sustancialmente estacionario en relacioacuten con el pozo de sondeo a medida que gira la sarta de perforacioacuten Al menos una

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pala estabilizadora es sustentada por el cuerpo estabilizador siendo la pala estabilizadora extensible radialmente desde el estabilizador para encajarse con la pared lateral del pozo de sondeo Cada pala estabilizadora es extensible y retirable desde el cuerpo estabilizador independientemente de las demaacutes Cada una de las palas va guiada por ranuras de fondo inclinado y desplazada a lo largo del fondo por un motor eleacutectrico Los motores son alimentados por bateriacuteas que se cargan por acoplamiento inductivo con bobinas de carga sustentadas por el sub estabilizador El movimiento de las palas se controla por telemetriacutea desde la superficie o por un sistema mwd (mediciones durante la perforacioacuten)

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  • De arrastre
  • De conos
  • SUAVE O BLANDA
  • SEMIDURA A DURA
  • ABRASIVA

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e) Para proteger la tuberiacutea de revestimiento del colapso mediante el empleo de un fluido sobre la empacadura en el espacio anular entre la tuberiacutea eductora y el revestimiento de produccioacuten

121 MECANISMO BAacuteSICOPara que una empacadura realice el trabajo para el cual ha sido disentildeada dos cosas deben suceder primero un cono debe ser empujado hacia las cuntildeas a fin de que ellas se peguen a la pared del revestidor y segundo el elemento de empaque (gomas) debe ser comprimido y efectuar un sello contra la pared del revestidor Sus componentes baacutesicos son

a) Elementos sellantes Estos elementos son normalmente construidos de un producto de goma de nitrilo y se usan en aplicaciones tales como instalaciones teacutermicas pozos cretaacutecicos y pozos productores de gas seco Se ha comprobado que los sellos de goma de nitrilo son superiores cuando se utilizan en rangos de temperaturas normales a medias Cuando se asienta una empacadura el elemento sellante se comprime de manera tal que forma un sello contra la pared de la tuberiacutea de revestimiento Durante esta compresioacuten el elemento de goma se expande entre el cuerpo de la empacadura y la pared de la tuberiacutea Esta expansioacuten junto con la maleabilidad del mencionado elemento ayudan a que estos vuelvan a su forma original al ser eliminada la compresioacuten sobre la empacadura Algunas empacaduras incluyen resortes de acero retraacutectiles moldeados dentro del elemento sellante para resistir la expansioacuten y ayudar en la retraccioacuten cuando se desasiente la empacadura Existen cuatro tipos de elementos sellantes que se usan de acuerdo al tipo de servicio ligero mediano duro y especiales (I II III y IV respectivamente)

Tabla 1-2 Tipo de Elementos Sellantes

TiposElementos Sellantes

Presioacuten de Trabajo

(lbpulg2)

Temperatura de trabajo

(ordmF)I Un solo elemento 5000 250II Dos o mas 6800-7500 275III Dos o mas 10000 325

IVEspeciales para CO2

y H2S15000 450

b) Cuntildeas Las cuntildeas existen en una gran variedad de formas Es deseable que posean un aacuterea superficial adecuada para mantener la empacadura en posicioacuten bajo los diferenciales de presioacuten previstos a traveacutes de esta Las cuntildeas deben ser reemplazadas si ya se han utilizado una vez en el pozo

c) Elementos de asentamiento y desasentamiento El mecanismo maacutes simple de asentamiento y desasentamiento es el arreglo de cerrojo en ldquoJrdquo y pasador de cizallamiento que requiere solamente una ligera rotacioacuten de la tuberiacutea de produccioacuten al nivel de la empacadura para el asentamiento y puede generalmente

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ser desasentada por un simple levantamiento sobre la empacadura Este procedimiento es aplicable a las empacaduras recuperables

d) Dispositivos de friccioacuten Los elementos de friccioacuten son una parte esencial de muchos tipos de empacaduras para asentarlas y en algunos casos para recuperarlas Pueden ser flejes en resortes o bloque de friccioacuten y si estaacuten disentildeados apropiadamente cada uno de estos proporciona la fuerza necesaria para asentar la empacadura

e) Anclas hidraacuteulicas Las anclas hidraacuteulicas o sostenedores hidraacuteulicos proporcionan un meacutetodo confiable para prevenir el movimiento que tiende a producirse al presentarse una fuerza en la direccioacuten opuesta de las cuntildeas principales Por ejemplo una empacadura de cuntildeas simples que se asiente con peso puede moverse hacia arriba en el hoyo cuando se lleva a cabo una acidificacioacuten o fractura sin embargo este movimiento se puede evitar

f) mediante el uso de sostenedores hidraacuteulicos o de una ancla hidraacuteulica

Fig 1-4 Empacaduras

COMPLETACION DE POZOS

Se entiende por completacioacuten o terminacioacuten al conjunto de trabajos que se realizan en un pozo despueacutes de la perforacioacuten o durante la reparacioacuten para dejarlos en condiciones de producir eficientemente los fluidos de la formacioacuten o destinarlos a otros usos como inyeccioacuten de agua o gas Los trabajos pueden incluir el revestimiento del intervalo productor con tuberiacutea lisa o ranurada la realizacioacuten de empaques con grava o el cantildeoneo del revestidor y finalmente la instalacioacuten de la tuberiacutea de produccioacuten

Revestidor

Elemento Sellante

Cono

Cuntildeas

Desasentada Asentada

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ASPECTOS CONSIDERACIONESREVESTIMIENTO DEL HOYO Se refiere a la forma de proteger el hoyo con la

tuberiacutea de revestimiento de acuerdo con la profundidad y tipo de formaciones productoras

DISPOSICION DEL EQUIPO DE PRODUCCION

Consiste en el disentildeo de los equipos de tuberiacuteas empacaduras niples etc que conectados entre siacute permiten la produccioacuten de zonas con hidrocarburos

NUMERO DE ZONAS PRODUCTORAS Se refiere a la cantidad de lentes productivos en posibilidad de ser abiertos a la produccioacuten lo cual depende de su potencial y profundidad

LOS TIPOS FUNDAMENTALES DE COMPLETACION DE POZOS SON LOS SIGUIENTES

Completacion a hueco abierto Completacion con tuberiacutea ranurada no cementada Empaque con grava Completacion a hueco revestido y cantildeoneado Forro cementado y cantildeoneado

FACTORES QUE DETERMINAN EL DISENtildeO DE LA COMPLETACIOacuteN DE POZOSLa productividad de un pozo y su futura vida productiva es afectada por el tipo de completacioacuten y los trabajos efectuados durante la misma La seleccioacuten de la completacioacuten tiene como principal objetivo obtener la maacutexima produccioacuten en la forma maacutes eficiente y por lo tanto deben estudiarse cuidadosamente los factores que determinan dicha seleccioacuten tales como

a) Tasa de produccioacuten requeridab) Reservas de zonas a completarc) Mecanismos de produccioacuten en las zonas o yacimientos a completard) Necesidades futuras de estimulacioacutene) Requerimientos para el control de arenaf) Futuras reparacionesg) Consideraciones para el levantamiento artificial por gas bombeo mecaacutenico etch) Posibilidades de futuros proyectos de recuperacioacuten adicional de petroacuteleoi) Inversiones requeridas

CONFIGURACIOacuteN MECAacuteNICA DE LOS POZOSDe acuerdo a la configuracioacuten mecaacutenica del pozo la completacioacuten del mismo puede clasificarse en Completacioacuten Convencional y Completacioacuten Permanente Se entiende por ldquoCompletacioacuten Convencionalrdquo aquella operacioacuten en la cual existe una tuberiacutea mayor de 4 frac12 pulgadas de diaacutemetro externo dentro del pozo y a traveacutes de la cual fluyen los fluidos de la formacioacuten hacia la superficie La mayoriacutea de las partes mecaacutenicas o equipos de subsuelo pueden ser removidos es decir no tienen caraacutecter permanente Respecto a la ldquoCompletacioacuten Permanenterdquo son aquellas operaciones en las cuales la tuberiacutea de produccioacuten y el cabezal del pozo (aacuterbol de navidad) se instalan de tal manera que todo

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trabajo subsiguiente se lleva a cabo a traveacutes de la tuberiacutea de produccioacuten con equipo manejado a cable

FACTORES QUE DETERMINAN EL TIPO DE CONFIGURACIOacuteN MECAacuteNICA

a) Tipo de pozo (productor inyector etc)b) Nuacutemero de zonas a completarc) Mecanismo de produccioacutend) Procesos de recuperacioacuten secundaria (inyeccioacuten de agua inyeccioacuten de gas etc)e) Grado de compactacioacuten de la formacioacutenf) Posibilidades de futuros reacondicionamientosg) Costos de los equipos

MEacuteTODOS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIALCuando la energiacutea natural de un yacimiento es suficiente para promover el desplazamiento de los fluidos desde su interior hasta el fondo del pozo y de alliacute hasta la superficie se dice que el pozo fluye ldquonaturalmenterdquo Es decir el fluido se desplaza como consecuencia del diferencial de presioacuten entre la formacioacuten y el fondo del pozo Posteriormente como producto de la explotacioacuten del yacimiento la presioacuten de eacuteste disminuye esto implica que la produccioacuten de fluidos baja hasta el momento en el cual el pozo deja de producir por siacute mismo De alliacute que surja la necesidad de extraer los fluidos del yacimiento mediante la aplicacioacuten de fuerzas o energiacuteas ajenas al pozo a este proceso se le denomina Levantamiento ArtificialExisten diversos Meacutetodos de Levantamiento Artificial entre los cuales se encuentran los siguientes Bombeo Mecaacutenico Convencional (BMC) Bombeo Electrosumergible (BES) Bombeo de Cavidad Progresiva (BCP) Bombeo Hidraacuteulico (BH) y Levantamiento Artificial por Gas (LAG)A continuacioacuten se describen brevemente los Meacutetodos de Levantamiento Artificial mencionados anteriormenteBOMBEO MECAacuteNICO CONVENCIONALEste meacutetodo consiste fundamentalmente en una bomba de subsuelo de accioacuten reciprocante abastecida con energiacutea suministrada a traveacutes de una sarta de cabillas La energiacutea proviene de un motor eleacutectrico o de combustioacuten interna la cual moviliza una unidad de superficie mediante un sistema de engranajes y correas El Bombeo Mecaacutenico Convencional tiene su principal aplicacioacuten en el aacutembito mundial en la produccioacuten de crudos pesados y extrapesados aunque tambieacuten se usa en la produccioacuten de crudos medianos y livianos Este tipo de levantamiento gracias a su simplicidad es posible usarlo en casi cualquier tipo de pozo que requiera de levantamiento sin embargo tiene liacutemites fiacutesicos como la profundidad y volumen a levantar

BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE

Este Meacutetodo de Levantamiento Artificial emplea la energiacutea eleacutectrica convertida en energiacutea mecaacutenica para levantar una columna de fluido desde un nivel determinado hasta la superficie descargaacutendolo a una determinada presioacuten

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El BES ha probado ser un sistema artificial de produccioacuten eficiente y econoacutemico Este tiene como principio fundamental impulsar el fluido del reservorio hacia la superficie mediante la rotacioacuten centrifugade la bomba Este meacutetodo puede utilizarse para producir fluidos de alta viscosidad Crudos con gas y pozos con alta temperatura

BOMBEO DE CAVIDAD PROGRESIVA

Una Bomba de cavidad progresiva consiste en una bomba de desplazamiento positivo engranada en forma espiral cuyos componentes principales son un rotor metaacutelico y un estator cuyo material es elastoacutemero El crudo es desplazado en forma continua entre los filamentos de tornillo del rotor y desplazado axialmente mientras que el tornillo rota El movimiento es transmitido por medio de una sarta de cabillas desde la superficie hasta la bomba empleando para ello un motor ndash reductor acoplado a las cabillas

Este tipo de bombas se caracteriza por operar a baja velocidades y permitir manejar altos voluacutemenes de gas soacutelidos en suspensioacuten y cortes de agua asiacute como tambieacuten es ideal para manejar crudos de mediano y bajo Grado API

LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS (LAG)Este Meacutetodo de Levantamiento Artificial opera mediante la inyeccioacuten continua de gas a alta presioacuten en la columna de los fluidos de produccioacuten (Flujo continuo) con el objeto de disminuir la densidad del fluido producido y reducir el peso de la columna hidrostaacutetica sobre la formacioacuten obtenieacutendose asiacute un diferencial de presioacuten entre el yacimiento y el pozo que permite que el pozo fluya adecuadamente El gas tambieacuten puede inyectarse a intervalos regulares para desplazar los fluidos hacia la superficie en forma de tapones de liacutequido (Flujo intermitente) Como variantes de estos meacutetodos tambieacuten se han desarrollado otros como la Caacutemara de Acumulacioacuten el Pistoacuten Metaacutelico y el Flujo Pistoacuten

REACONDICIONAMIENTO RECOMPLETACIOacuteN (RaRc) Y SERVICIOS A POZOSEl reacondicionamiento y recompletacioacuten se refieren a todos aquellos trabajos que se realizan a los pozos activos o inactivos cuyo objetivo principal es mejorar las condiciones productivas de los mismos (produccioacuten de hidrocarburos e inyeccioacuten de fluidos) Estos trabajos modifican las condiciones de

a) Pozo entre estas actividades se encuentran el cantildeoneo control de arena gas y agua apertura o cierre de arenas perforacioacuten de ventanas horizontales (ldquoReentryrdquo) o verticales (ldquoRedrillrdquo) profundizacioacuten lavado de perforaciones cambios de meacutetodo de produccioacuten conversioacuten de productor a inyector y viceversa

b) Yacimiento entre estas actividades se encuentran las estimulaciones con inyeccioacuten alternada de vapor acidificacioacuten de zonas bombeo de quiacutemicos fracturamiento y recantildeoneo

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Todas estas actividades antes mencionadas se pueden realizar con o sin taladro Esto depende de si el trabajo necesita el manejo de la tuberiacutea o si solo se necesita hacer uso de una guaya fina Los servicios se refieren a todos aquellos trabajos que se realizan a los pozos activos o inactivos cuyo objetivo principal es mejorar las condiciones productivas de los mismos (produccioacuten de hidrocarburos e inyeccioacuten de fluidos) sin modificar las condiciones fiacutesicas mecaacutenicas del pozo yo yacimiento Entre estas actividades tenemos sacar las varillas y tuberiacuteas de produccioacuten reemplazar el equipo subterraacuteneo trabajo de limpieza de pozos trabajos de induccioacuten a produccioacuten conexioacuten del cabezal del pozo y los trabajos de guaya

Fallas en el equipo Muchas veces las fallas mecaacutenicas estaacuten asociadas con el equipo del pozo instalado tales como filtraciones en la tuberiacutea y la empacadura fallas del revestimiento y la tuberiacutea y el mal funcionamiento del levantamiento artificial Las indicaciones de la presioacuten de superficie generalmente indicaraacuten la fuente del problema pero los estudios de presioacuten y temperatura son uacutetiles donde se puedan aplicar

Pozos no problemaacuteticosAunque la correccioacuten de pozos problemaacuteticos constituye una gran parte del programa de reacondicionamientos hay muchas razones por las cuales se hacen reacondicionamientos Los de mayor importancia son (1) reterminacioacuten o terminacioacuten muacuteltiple (2) evaluacioacuten del yacimiento (3) instalaciones de serviciosa) Reterminacioacuten terminacioacuten muacuteltiple Estos reacondicionamientos son hechos

para obtener produccioacuten adicional en zonas nuevas o para drenar maacutes efectivamente un yacimiento desarrollado La revisioacuten perioacutedica del comportamiento del yacimiento mapas de subsuelo y las capacidades de produccioacuten del pozo conduciraacuten frecuentemente a reacondicionamientos econoacutemicamente atractivos en esta categoriacutea La seleccioacuten del intervalo de produccioacuten debe ser considerada cuidadosamente como se discute bajo la seccioacuten de seleccioacuten del intervalo para prevenir una produccioacuten prematura de gas o agua y para minimizar reacondicionamientos futuros

b) Evaluacioacuten del yacimiento Un control geoloacutegico y del yacimiento muchas veces requiere pruebas exploratorias para localizar contactos o probar arenas de contenidos desconocidos El anaacutelisis cuidadoso de todos los datos disponibles es necesario para asegurar que el costo de este tipo de reacondicionamiento sea justificado

c) Instalaciones de servicios Los pozos de inyeccioacuten de gas y agua pozos de eliminacioacuten y de fuentes de agua estaacuten incluidos en este grupo Asociado generalmente con proyectos adicionales de recuperacioacuten o requerido por otras razones el anaacutelisis generalmente estaacute limitado a la designacioacuten del pozo oacuteptimo para lograr el resultado deseado La disponibilidad del pozo la localizacioacuten estructural desarrollo de arena y la seleccioacuten del equipo estaacuten entre las mayores consideraciones

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ABREVIATURASo Factor Volumeacutetrico del petroacuteleo Densidad del fluido (grcm3 lbgal etc)microo Viscosidad del petroacuteleo (cps)$Bbl Doacutelares por barril AyS Porcentaje de Agua y SedimentosAMS Aacuterea Mayor de SocororoAPI American Petroleum InstituteBbl BarrilBCP Bombeo de Cavidad ProgresivaBMC Bombeo Mecaacutenico ConvencionalBN Barriles NormalesBNA Barriles Normales de AguaBNP Barriles Normales de PetroacuteleoBNPD Barriles Normales por diacuteaBot BotellaBPD Barriles por diacuteaBPPD Barriles de Petroacuteleo por DiacuteaBs BoliacutevaresCA Compantildeiacutea AnoacutenimaCBL-VDL Registros de evaluacioacuten de cementoCF Cuello FlotadorCOORD Coordenadascp CentipouseD DiacuteaDE Diaacutemetro externoDI Diaacutemetro internoEI Eficiencia de InversioacutenEmp EmpacaduraEMR Elevacioacuten Mesa RotariaET Elevacioacuten del TerrenoEUE ldquoExternal UpsetrdquodegF Grados FahrenheitFDC Perfil eleacutectrico y de densidadFR Factor de recobroGOES Gas Original en Sitio PCNGp Gas producidoh Espesor del YacimientoHr Horas

HP Horse PowerISLR Impuesto Sobre La RentaKo Permeabilidad del PetroacuteleoLAG Levantamiento Artificial por GasLb LibrasLOC LocalizacioacutenLPG Libras por GaloacutenLppc Libras por pulgada cuadradaMMMPCN 1times109 Pies Cuacutebicos NormalesNSEOE NorteSurEsteOeste (rumbos variados)Np Petroacuteleo producidoUN ldquoNot-UpsetrdquoP Presioacuten Lpcpbnm Pies bajo el nivel del marPCN Pies Cuacutebicos NormalesPDVSA Petroacuteleos de Venezuela Sociedad AnoacutenimaPe Presioacuten Estaacutetica LpcPF Profundidad FinalPOES Petroacuteleo Original en Sitio BNPr Presioacuten de Yacimiento LpcPulg PulgadasPwf Presioacuten de Fondo FluyenteQo Tasa de PetroacuteleoRa Rc Rehabilitacioacuten Reacondicionamientore Radio efectivo de DrenajeRev RevestimientoRGL Relacioacuten Gas ndash Liacutequido PCNBNRGP Relacioacuten Gas ndash Petroacuteleo PCNBNRs Relacioacuten gas petroacuteleo (PCNBN)rw radio del PozoSA Sociedad AnoacutenimaSP Registro eleacutectrico de Potencial EspontaacuteneoT TemperaturaTDC Tapoacuten de CementoTDH Tapoacuten de HierroTIR Tasa Interna de RetornoVPN Valor Presente NetoWp Agua producida

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GLOSARIO DE TEacuteRMINOS API ldquoAmerican Petroleum Instituterdquo formada en 1917 para organizar la industria

petrolera a fin de ordenar la demanda de petroacuteleo durante la primera guerra mundial Es una organizacioacuten sin fines de lucro que sirve para coordinar y promover el intereacutes de la industria petrolera en su relacioacuten con gobierno y otros

Arcillas son minerales muy pequentildeos con una micro estructura en capas y un gran aacuterea de superficie los materiales arcillosos estaacuten formados por pequentildeas partiacuteculas que son clasificadas seguacuten su estructura dentro de un grupo especiacutefico denominado minerales arcillosos

Aacuterea divisioacuten geograacutefica de mayor escala donde se realizan operaciones de exploracioacuten yo produccioacuten

Arenamiento fenoacutemeno donde material de la formacioacuten viaja hacia el pozo y la superficie como parte de los fluidos producidos

Arenisca roca sedimentaria claacutestica formada por granos de arena cuyo tamantildeo variacutea entre 2 ndash 00625 mm

Asfaltenos Son depoacutesitos orgaacutenicos que provienen de la perturbacioacuten del equilibrio de los crudos y pertenecen al grupo de los bituacutemenes en el cual se encuentran tambieacuten los maltenos y las resinas

Buzamiento mide el aacutengulo entre el plano a estudiar y el plano horizontal Campo proyeccioacuten en superficie del conjunto de yacimientos de hidrocarburos

con caracteriacutesticas similares y asociados al mismo rasgo geoloacutegico Cantildeoneo meacutetodo que consiste en perforar la tuberiacutea de revestimiento para hacer

fluir gas natural yo petroacuteleo del yacimiento hacia el pozo Cizallamiento fuerza paralela a la superficie de los cuerpos Compactacioacuten es el proceso fiacutesico donde los sedimentos son consolidados

resultando una reduccioacuten de los poros entre los granos Completacioacuten es la preparacioacuten de un pozo para ponerlo en produccioacuten

econoacutemicamente Despueacutes que un pozo es entubado y cementado cada horizonte productivo es puesto en contacto permanente con el pozo permitiendo el flujo de fluidos del reservorio hacia la superficie a traveacutes de la tuberiacutea de produccioacuten y el equipo apropiado para controlar la tasa de flujo El contacto con cada horizonte puede ser alcanzado directamente (a hueco abierto) o por cantildeoneo a traveacutes de la tuberiacutea de revestimiento Otra definicioacuten- Trabajos posteriores a la perforacioacuten que tienen por objeto poner el pozo en condiciones de producir

Compresioacuten es el proceso donde se obliga a un cuerpo a reducir su volumen Consolidacioacuten este teacutermino estaacute relacionado con los sedimentos que se han

compactado y cementado hasta el grado de convertirse en un soacutelido Las consecuencias tiacutepicas de consolidacioacuten incluyen un aumento en la densidad y la velocidad acuacutestica y una disminucioacuten en la porosidad

Corte de agua representa el porcentaje de agua que se produce con un barril de petroacuteleo

Diferencial de presioacuten (pe-pwf) (Drawdown) Es la diferencia entre la presioacuten existente en el liacutemite exterior de un pozo y la presioacuten de fondo de produccioacuten del mismo

Emulsioacuten es la formada cuando un liacutequido inmiscible disperso en otro y usando un quiacutemico reduce la tensioacuten interfacial entre los dos logrando la estabilidad

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Esfuerzo es la fuerza aplicada a un cuerpo pudiendo eacuteste resultar deformado o tensionado

Estimulaciones teacutecnicas de rehabilitacioacuten aplicadas a los pozos para estimular su capacidad productora Entre estas teacutecnicas se encuentran forzamiento de arena con petroacuteleo forzamiento de arena con agua fracturamiento acidificacioacuten lavado de perforaciones y frac pack

Fino es aquella partiacutecula que posea un tamantildeo entre el rango de 44 a 74 micrones Formacioacuten se refiere a estratos rocosos homogeacuteneos de cualquier tipo usados

particularmente para describir zonas de roca penetrada durante la perforacioacuten Fracturamiento es una forma de permitir el acceso a los poros de la formacioacuten

que contiene hidrocarburos Se dirige fluido a alta presioacuten hacia la roca causando su ruptura Para mantener la ruptura abierta se emplean aditivos (agentes de sosteacuten)

Gas natural una mezcla de hidrocarburos gaseosos que se encuentra en muchos tipos de roca sedimentaria y estrechamente relacionadas a petroacuteleo crudo diferenciaacutendose de eacutesta en el rango de hidrocarburos y sus constituyentes El gas natural es principalmente parafiacutenico consiste principalmente de metano con proporciones significativas de etano propano butano y algo de pentano y usualmente nitroacutegeno y dioacutexido de carbono Otra definicioacuten- Es el gas natural asociado y no asociado en su estado natural Puede ser huacutemedo si tiene condensado o ser seco si no tiene condensado

Grado API clasificacioacuten para petroacuteleo con propoacutesitos particulares en funcioacuten de su densidad Numeacutericamente el valor es obtenido de la foacutermula [1415 Grav Espec A 16deg C] ndash 1315

Inhibidores de Corrosioacuten Los inhibidores son materiales quiacutemicos que cuando se disuelven en soluciones aacutecidas retardan grandemente la tasa de reaccioacuten del aacutecido con los metales Son usados en acidificacioacuten para evitar dantildeos al revestidor tuberiacuteas bombas vaacutelvulas y otros equipos del pozo pero los inhibidores no pueden detener completamente toda la reaccioacuten entre el aacutecido y el metal sin embargo ellos pueden hacer mas lenta la reaccioacuten eliminando 95 ndash 985 de la peacuterdida del metal que de otra forma ocurririacutea

Petroacuteleo una mezcla liacutequida de muchas sustancias principalmente compuestas de hidroacutegeno y oxiacutegeno El petroacuteleo crudo variacutea en apariencia desde incoloro hasta completamente negro tiene una capacidad caloriacutefica entre 18300 a 19500 Btu por libra y una gravedad especiacutefica entre 078 y 100 (correspondiente a 50deg API y 10deg API respectivamente) De acuerdo a su gravedad se clasifican en

o Crudo Liviano gt 30deg APIo Crudo Medio 22-30degAPIo Crudo Pesado lt 22deg API

Poro es el espacio vaciacuteo que posee la roca donde se puede almacenar aire agua hidrocarburo u otro fluido El porcentaje de espacio vaciacuteo es la porosidad de la roca

Pozo hoyo que ha sido terminado apropiadamente con los aditamentos requeridos para traer a la superficie la produccioacuten de gas yo petroacuteleo de un yacimiento

Pozo abandonado un pozo que actualmente no estaacute produciendo debido a que fue originalmente seco (dry hole) o debido a que ha cesado de producir La

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regulacioacuten peruana requiere que los pozos abandonados sean taponados para prevenir la contaminacioacuten de petroacuteleo gas o agua desde un estrato hacia otro

Pozo de gas hoyo que tiene como objetivo de extraer gas natural y llevarlo hasta la superficie

Presioacuten de poro es la presioacuten del yacimiento Rehabilitacioacuten de Pozos (RARC) operacioacuten programada que se realiza con

fines de reestablecer yo mejorar la capacidad del intervalo productor de un pozo o de cambiar el horizonte de produccioacuten por otro ubicado a mayor o menor profundidad Presenta el esfuerzo requerido para ejecutar trabajos de estimulaciones reparaciones recantildeoneo yo terminacioacuten a pozos

Reparacioacuten trabajos que se hacen uacutenicamente en las instalaciones de superficie o de subsuelo de los pozos con fines de corregir inconvenientes o desperfectos mecaacutenicos que disminuyan o impidan la produccioacuten de pozos

Reservas posibles estimado de reservas de petroacuteleo o gas en base a datos geoloacutegicos o de ingenieriacutea de aacutereas no perforadas o no probadas

Reservas probables estimado de las reservas de petroacuteleo yo gas en base a estructuras penetradas pero requiriendo confirmacioacuten maacutes avanzada para podeacuterseles clasificar como reservas probadas

Reservas probadas la cantidad de petroacuteleo y gas que se estima recuperable de campos conocidos bajo condiciones econoacutemicas y operativas existentes

Reservas recuperables la proporcioacuten de hidrocarburos que se puede recuperar de un yacimiento empleando teacutecnicas existentes

RGP es la proporcioacuten de petroacuteleo y gas obtenida en un pozo productor bajo condiciones de presioacuten y temperatura dadas

Surfactantes Son quiacutemicos usados para disminuir la tensioacuten superficial o tensioacuten interfacial de soluciones de aacutecido fresco o aacutecido gastado

Viscosidad la resistencia de un liacutequido al movimiento o flujo normalmente se abate al elevar la temperatura

Yacimiento acumulacioacuten de petroacuteleo yo gas en roca porosa tal como arenisca Un yacimiento petrolero normalmente contiene tres fluidos (petroacuteleo gas y agua) que se separan en secciones distintas debido a sus gravedades variantes El gas siendo el maacutes ligero ocupa la parte superior del yacimiento el petroacuteleo la parte intermedia y el agua la parte inferior

CEMENTACION DE POZOS

Proceso que consiste en mezclar cemento seco y ciertos aditivos con agua para formar una lechada que es bombeada al pozo a traveacutes de la sarta de revestimiento Y colocarlo en el espacio anular entre el hoyo y el diaacutemetro externo del revestidor

El volumen a bombear es predeterminado para alcanzar las zonas criacuteticas (alrededor del fondo de la zapata espacio anular formacioacuten permeable hoyo desnudo etc ) LuegoSe deja fraguar y endurecer formando una barrera permanente e impermeable al movimiento de fluidos detraacutes del revestido

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Cementacioacuten Primaria

Se realiza al cementar los revestidores del pozo (conductor superficial intermedio produccioacuten etc) durante la perforacioacuten Entre los objetivos principales de esta cementacioacuten se pueden mencionar los siguientes

Adherir y fijar la sarta de revestimiento Restringir el movimiento de fluidos entre las formaciones productoras y el

confinamiento de los estratos acuiacuteferos

Proteger la sarta contra la corrosioacuten

Reforzar la sarta contra el aplastamiento debido a fuerzas externas y reforzar la resistencia de la sarta a presiones de estallido

Proteger la sarta durante los trabajos de cantildeoneo (completacioacuten)

Sellar la peacuterdida de circulacioacuten en zonas ladronas

Cementacioacuten Secundaria

Es el proceso de forzamiento de la lechada de cemento en el pozo que se realiza principalmente en reparacionesreacondicionamientos o en tareas de terminacioacuten de pozos Puede ser cementaciones forzadas y tapones de cemento

Los propoacutesitos principales de esta cementacioacuten son

Reparar trabajos de cementacioacuten primaria deficientes Reducir altas producciones de agua yo gas

Reparar filtraciones causadas por fallas del revestidor Abandonar zonas no productoras o agotadas

Sellar zonas de peacuterdidas de circulacioacuten Proteger la migracioacuten de fluido hacia zonas productoras

CONSIDERACIONES PREVIAS AL PROCESO DE CEMENTACIOacuteN PRIMARIA

El principal objetivo en una cementacioacuten primaria es conseguir un buen aislamiento zonal en el espacio anular este aislamiento depende en gran medida de la eficiencia de desplazamiento del fluido de perforacioacuten por el cemento y por la condicioacuten mecaacutenica del hoyo (1)Otros factores no menos importantes que los anteriormente nombrados se tomaron en cuenta ya que son parte integral del eacutexito del proceso de cementacioacuten estos se nombran a continuacioacuten en forma secuencial como parte de la planificacioacuten

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bull Lubricacioacuten del hoyoEl uso de lubricantes mecaacutenicos como las esferas soacutelidas de material sinteacutetico se utilizaron en la seccioacuten de hoyo abierto con mayor grado de inclinacioacuten facilitando la corrida del revestidorbull Circulacion despueacutes de bajar el RevestidorDespueacutes que el revestidor es corrido a la profundidad programada un volumen suficiente del fluido tiene que ser circulado para asegurarse que el hoyo esteacute limpio Antes de iniciar la cementacioacuten se requiere circular al menos un fondo arriba y desalojar el gas basado en el registro de calibracioacuten del hoyo(Caliper) Esta circulacioacuten ayuda a remover el fluido de baja movilidad (Fluido parcialmente deshidratado) y reducir la temperatura circulante de fondobull Diferencia de Densidades Entre los FluidosCon el fin de evitar la contaminacioacuten del cemento dentro de la tuberiacutea y en el espacio anular se utilizo la teacutecnica del doble lavador por delante y por detraacutes del cemento lo que genera proteccioacuten hidraacuteulica de alta eficiencia (Tapones Hidraacuteulicos)

OTRAS CONSIDERACIONESCon el propoacutesito de tener un hoyo estable y generar el miacutenimo dantildeo a la zona productora el fluido de perforacioacuten esta constituido por una fase liacutequida 100 aceite mineral y el agente densificante utilizado es el Carbonato de Calcio de granulometriacutea adecuada a la garganta poral seguacuten estudios realizados para definir este paraacutemetroEn los registros de geometriacutea de hoyo (Caliper) que se corre antes de bajar el Liner se ha observado que presentan diaacutemetro nominal de la mecha con una costra de lodo de 132rdquo a 232rdquo y una invasioacuten de 3rdquoEste tipo de lodo a demostrado ser muy eficaz (poco dantildeino) no solo al proceso de perforacion si no que tambieacuten permite una faacutecil remocioacuten y acuahumectacioacuten por los lavadores utilizados en el proceso de cementacioacutenNUEVAS TECNOLOGIacuteA EN CEMENTOS LIVIANOSMuchas de las empresas de cementacioacuten se han visto en la necesidad de profundizar auacuten maacutes en la buacutesqueda de nuevas alternativas con alto desempentildeo tecnoloacutegico y factibilidad econoacutemica en lo que a lechadas de baja densidad se refiere En los campos operacionales del Distritos Anaco la presioacuten de yacimiento ha declinado de una manera draacutestica esto ha hecho necesario la aplicacioacuten de nuevas teacutecnicas de cementacioacuten para tratar de no exceder el gradiente de fractura de eacutestas zonas y por consiguiente crear peacuterdidas de circulacioacuten que puedan limitar la productividad del pozo originando columnas de cemento incompletas y soportes de revestidor no adecuados Los procedimientos de reparacioacuten en eacutestos casos no soacutelo consumen tiempo y costos adicionales sino que tambieacuten debilitan el revestidor y las probabilidades de lograr una solucioacuten exitosa son bajas Entre las tecnologiacuteas comerciales disponibles tenemosLiteCRETESon sistemas cementantes que logran las bajas permeabilidades y la alta resistencia a la compresioacuten necesarias para garantizar la integridad del pozo y el aislamiento hidraacuteulico de las arenas con densidades lo suficientemente bajas como para impedir el fracturamiento de la formacioacuten y las peacuterdidas de circulacioacuten Este sistema presenta permeabilidad del cemento fraguado menor que la del cemento Portland convencional Clase G y la resistencia a la compresioacuten es comparable con la de este El sistema

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LiteCRETE es eficaz a temperaturas que variacutean de 80 a 300degF presiones de fondo del pozo de hasta 8000 lpc y lechadas cuyas densidades variacutean de 82 a 125 lbmgal(2) Este sistema utiliza microeacutesferas huecas de pequentildeos diaacutemetros (01 a 80 micrones) inertes compuestas principalmente de oacutexidos de siacutelice y aluminio con gas inerte en su interior lo cual permite obtener lechadas livianas de hasta 85 lpg que al combinarse con el cemento forma un sistema de ultraliviano de alta resistencia a la compresioacuten disentildeado para cementar a traveacutes de formaciones deacutebiles donde se requiere baja presioacuten hidrostaacutetica La tecnologiacutea presenta tres caracteriacutesticas fundamentales reemplaza parte del cemento por partiacuteculas inertes de baja gravedad especiacuteficas reduce el requerimiento de agua en la lechada e incrementa la cantidad de soacutelidos en la matriz del cemento La alta resistencia se obtiene mediante la mezcla de dos aditivos inertes con una distribucioacuten granulomeacutetrica y aacuterea superficial oacuteptima que reducen la porosidad y permeabilidad del cemento haciendo que los esfuerzos internos se distribuyan de una manera homogeacutenea en la matriz logrando propiedades antimigratorias estabilidad reoloacutegica y mejor control de filtradoDISENtildeO Y APLICACIOacuteN DE TEacuteCNICAS Y EQUIPOS1048766 Optimizacioacuten del uso de Simuladoresbull Para disentildear una cementacioacuten optima en casos severos es requisito indispensable la utilizacioacuten de los programas de cementacioacuten para evaluar todos los paraacutemetros hidraacuteulicos involucrados en el proceso de colocacioacuten de una lechada apropiada en el espacio anularLos voluacutemenes y densidades de los preflujos y lechadas diaacutemetros del hoyo diaacutemetro del revestidor inclinacioacuten del pozo zonas de gradientes criacuteticos y reacutegimen de flujo se acotan para mantener el equilibrio entre dos puntos fundamentales Presioacuten Poral le ECDBombeo le ECD Max PERF Esto permite mantener el control hidraacuteulico del pozo sin peacuterdida ni arremetidas y colocar el cemento al tope del disentildeo1048766 Disentildeo de Doble LavadorLas caracteriacutesticas maacutes importantes consideradas en el disentildeo de estos fluidos fueronbull El lavador base aceite se disentildeo para ser compatible con el lodo de perforacioacuten seguido por un lavador base agua de mayor densidad y reacutegimen de flujo turbulento a bajas tasas de bombeo el cual es compatible con el espaciador base aceite cuya composicioacuten permite mojar preferencialmente por agua la superficie a ser cementada creando un medio propicio para mejorar la adherencia de la mezcla de cemento hacia la tuberiacutea y la formacioacutenbull Las propiedades reoloacutegicas de estos fluidos permitieron alcanzar reacutegimen de flujo turbulento a bajos caudales de desplazamiento La utilizacioacuten de lavadores quiacutemicos dependioacute del hecho de no comprometer el control del pozo en el transcurso de la operacioacuten

MECHASEs la herramienta encargada de penetrar la corteza terrestre tambieacuten se denomina

(barrena broca o treacutepano) que en cierto sentido es el punto central de todo el equipo de perforacioacuten rotatoria esta montada en el extremo inferior de la columna de perforacioacuten y se sujeta a los porta mechas con una junta de tuberiacutea

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Mecanismo de accioacutenLa mecha constituye una herramienta baacutesica del proceso de perforacioacuten del hoyo

logrando asiacute ser el eje central de toda operacioacuten de perforacioacuten y se utiliza como elemento cortador para penetrar las formaciones de petroacuteleo y gas El rendimiento de una mecha va depender de muchos factores incluso de una adecuada eleccioacuten tanto de las mechas mismas como de los paraacutemetros de perforacioacuten y del sistema hidraacuteulico Si durante la perforacioacuten de un largo intervalo la mecha encuentra un cambio de formacioacuten El control de estas variables permite perforar un hoyo al menor costo por pie lo cual tiene que ser el objetivo primordial al momento de disentildear una mecha

Clasificacioacuten y tipos de mechasLa clasificacioacuten de las mechas va a depender de otros factores como esta va

ligada con el fluido de perforacioacuten y se dispone para descargarse por los orificios de salida de la mecha de modo que se pueden llamarrdquo mechas de arrastre o de conos cada una de ellas posee caracteriacutesticas especiacuteficas que permiten subdividirla en tipos conforme a lo mostrado en la Tabla 2

Tabla 2 Clasificacioacuten y Tipos de Mechas CLASES CARACTERIacuteSTICAS TIPOS

De arrastreLos cortadores forman parte integral de la mecha

De cortadores de acero De diamantes naturales De diamantes Policristalinos

De conos

Los cortadores estaacuten unidos a dos o tres piezas coacutenicas las cuales giran alrededor de su eje (tricoacutenica)

De dientes maquinados De insertos

Fuente Fundamentos de la Ingenieriacutea de Petroacuteleo (1994 paacuteg 30)

Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacutenEl eacutexito o fracaso de un proyecto de perforacioacuten depende en gran parte de la

seleccioacuten de la mecha o barrena ya que estas deben cumplir con una serie de condiciones previas al inicio de la operacioacuten Ciertamente la primera y se diriacutea que la maacutes importante condicioacuten es el aspecto geoloacutegico A continuacioacuten se mencionan algunos factores a considerar en la seleccioacuten de la mecha de perforacioacuten

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TABLA 3 Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacuten

TIPOS DE FORMACIOacuteN TIPOS DE MECHA

SUAVE O BLANDA

n Mechas con dientes o insertos largosn Dientes en forma de cinceln Mechas con alta descentralizacioacuten (off-set)n Formacioacuten que responda maacutes a la rotacioacuten que al

peso

SEMIDURA A DURA

n Mechas con dientes e insertos maacutes pequentildeos

n Configuracioacuten de dientes o insertos debe pasar desde la forma del cincel semi-redondeada proyectil hasta doble cono Dependiendo de la dureza

n Mechas con poca descentralizacioacutenn Formacioacuten que responda maacutes al peso de

la rotacioacuten

ABRASIVA n Mechas con proteccioacuten de calibre

FLUIDOS DE COMPLETACION

Los fluidos de completacioacuten y rehabilitacioacuten son fluidos especializados que se usan durante las operaciones de completacioacuten de pozo y los procedimientos de rehabilitacioacuten remediadores Ademaacutes de controlar la presioacuten subsuperficial con la densidad estos fluidos tambieacuten deben minimizar los dantildeos a la formacioacuten durante las operaciones de completacioacuten y rehabilitacioacuten El uso de fluidos que causan dantildeos miacutenimos a la formacioacuten puede resultar en una produccioacuten dramaacuteticamente mejorada

FLUIDOS DE COMPLETACIOacuteN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOSCuando se realizan operaciones de completacioacuten y reacondicionamiento de pozos se usan fluidos tales como salmueras agua de formacioacuten agua fresca etc los cuales junto con los soacutelidos con los que son preparados o que acarrean al descender mediante una sobrepresioacuten ingresan a la formacioacuten provocando una interaccioacuten entre dicho fluido y los componentes del yacimiento Estas interacciones pueden dar como resultado una caiacuteda de presioacuten adicional al flujo de fluidos de produccioacuten hacia el pozo debido al dantildeo ocasionado por la migracioacuten de finos y arcillas hinchamiento de arcillas emulsiones cambios de mojabilidad entre otros Los soacutelidos que entran a la formacioacuten con el fluido

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de completacioacuten y reacondicionamiento pueden llegar a obstruir el paso del fluido del yacimiento al pozo productor

Caracteriacutesticas de los fluidos de completacioacuten y reacondicionamiento Debido a que los quiacutemicos usados en un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento tambieacuten podriacutean ser empleados en trabajos de perforacioacuten cementacioacuten cantildeoneo y reacondicionamiento de pozos eacutestos deben ser disentildeado de tal manera que su contacto con la formacioacuten minimice al maacuteximo los dantildeos ocasionados a la misma con el propoacutesito de mantener e incluso mejorar su produccioacuten por tanto es indispensable que las caracteriacutesticas del fluido sean compatibles con las propiedades de la formacioacuten

Seleccioacuten de un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento

Un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento debe ser seleccionado considerando las propiedades petrofiacutesicas de la formacioacuten las cuales ayudan a determinar el tipo de formacioacuten sobre la cual se va a trabajar y la formulacioacuten y propiedades que debe tener el fluido para optimizar su utilidad

Herramientas a utilizar en la perforacioacuten direccionalExisten en el mercado una gran variedad de herramientas que son uacutetiles en la perforacioacuten direccional

Mechas son de tamantildeo convencional con uno o dos chorros de mayor diaacutemetro que el tercero o dos chorros ciegos y uno especial a traveacutes del cual sale el fluido de perforacioacuten a altas velocidades tambieacuten puede ser utilizada una mecha bicono con un chorro sobresaliente

La fuerza hidraacuteulica generada erosiona una cavidad en la formacioacuten lo que permite a la mecha dirigirse en esta direccioacuten Este es un meacutetodo utilizado normalmente en formaciones blandas y semiblandasLa perforacioacuten se realiza en forma alternada es decir se erosiona una seccioacuten del hoyo y luego se continuacutea con la perforacioacuten rotatoria

Cucharas deflectoras (guiasonda) son piezas de acero en forma de cuchara con la punta cincelada

Cuchara removible se usa para iniciar el cambio de inclinacioacuten y rumbo del pozo para perforar al lado de tapones de cemento o para enderezar pozos desviadores Consta de una larga cuntildea invertida de acero coacutencava en un lado para sostener y guiar la sarta de perforacioacuten Posee una punta de cincel en el extremo para evitar el giro de la herramienta y de un tubo portamecha en el tope para rescatar la herramienta

Estabilizador un cuerpo estabilizador es sustentado giratoriamente por el sub estabilizador donde el cuerpo estabilizador permanece sustancialmente estacionario en relacioacuten con el pozo de sondeo a medida que gira la sarta de perforacioacuten Al menos una

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pala estabilizadora es sustentada por el cuerpo estabilizador siendo la pala estabilizadora extensible radialmente desde el estabilizador para encajarse con la pared lateral del pozo de sondeo Cada pala estabilizadora es extensible y retirable desde el cuerpo estabilizador independientemente de las demaacutes Cada una de las palas va guiada por ranuras de fondo inclinado y desplazada a lo largo del fondo por un motor eleacutectrico Los motores son alimentados por bateriacuteas que se cargan por acoplamiento inductivo con bobinas de carga sustentadas por el sub estabilizador El movimiento de las palas se controla por telemetriacutea desde la superficie o por un sistema mwd (mediciones durante la perforacioacuten)

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  • De arrastre
  • De conos
  • SUAVE O BLANDA
  • SEMIDURA A DURA
  • ABRASIVA

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ser desasentada por un simple levantamiento sobre la empacadura Este procedimiento es aplicable a las empacaduras recuperables

d) Dispositivos de friccioacuten Los elementos de friccioacuten son una parte esencial de muchos tipos de empacaduras para asentarlas y en algunos casos para recuperarlas Pueden ser flejes en resortes o bloque de friccioacuten y si estaacuten disentildeados apropiadamente cada uno de estos proporciona la fuerza necesaria para asentar la empacadura

e) Anclas hidraacuteulicas Las anclas hidraacuteulicas o sostenedores hidraacuteulicos proporcionan un meacutetodo confiable para prevenir el movimiento que tiende a producirse al presentarse una fuerza en la direccioacuten opuesta de las cuntildeas principales Por ejemplo una empacadura de cuntildeas simples que se asiente con peso puede moverse hacia arriba en el hoyo cuando se lleva a cabo una acidificacioacuten o fractura sin embargo este movimiento se puede evitar

f) mediante el uso de sostenedores hidraacuteulicos o de una ancla hidraacuteulica

Fig 1-4 Empacaduras

COMPLETACION DE POZOS

Se entiende por completacioacuten o terminacioacuten al conjunto de trabajos que se realizan en un pozo despueacutes de la perforacioacuten o durante la reparacioacuten para dejarlos en condiciones de producir eficientemente los fluidos de la formacioacuten o destinarlos a otros usos como inyeccioacuten de agua o gas Los trabajos pueden incluir el revestimiento del intervalo productor con tuberiacutea lisa o ranurada la realizacioacuten de empaques con grava o el cantildeoneo del revestidor y finalmente la instalacioacuten de la tuberiacutea de produccioacuten

Revestidor

Elemento Sellante

Cono

Cuntildeas

Desasentada Asentada

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ASPECTOS CONSIDERACIONESREVESTIMIENTO DEL HOYO Se refiere a la forma de proteger el hoyo con la

tuberiacutea de revestimiento de acuerdo con la profundidad y tipo de formaciones productoras

DISPOSICION DEL EQUIPO DE PRODUCCION

Consiste en el disentildeo de los equipos de tuberiacuteas empacaduras niples etc que conectados entre siacute permiten la produccioacuten de zonas con hidrocarburos

NUMERO DE ZONAS PRODUCTORAS Se refiere a la cantidad de lentes productivos en posibilidad de ser abiertos a la produccioacuten lo cual depende de su potencial y profundidad

LOS TIPOS FUNDAMENTALES DE COMPLETACION DE POZOS SON LOS SIGUIENTES

Completacion a hueco abierto Completacion con tuberiacutea ranurada no cementada Empaque con grava Completacion a hueco revestido y cantildeoneado Forro cementado y cantildeoneado

FACTORES QUE DETERMINAN EL DISENtildeO DE LA COMPLETACIOacuteN DE POZOSLa productividad de un pozo y su futura vida productiva es afectada por el tipo de completacioacuten y los trabajos efectuados durante la misma La seleccioacuten de la completacioacuten tiene como principal objetivo obtener la maacutexima produccioacuten en la forma maacutes eficiente y por lo tanto deben estudiarse cuidadosamente los factores que determinan dicha seleccioacuten tales como

a) Tasa de produccioacuten requeridab) Reservas de zonas a completarc) Mecanismos de produccioacuten en las zonas o yacimientos a completard) Necesidades futuras de estimulacioacutene) Requerimientos para el control de arenaf) Futuras reparacionesg) Consideraciones para el levantamiento artificial por gas bombeo mecaacutenico etch) Posibilidades de futuros proyectos de recuperacioacuten adicional de petroacuteleoi) Inversiones requeridas

CONFIGURACIOacuteN MECAacuteNICA DE LOS POZOSDe acuerdo a la configuracioacuten mecaacutenica del pozo la completacioacuten del mismo puede clasificarse en Completacioacuten Convencional y Completacioacuten Permanente Se entiende por ldquoCompletacioacuten Convencionalrdquo aquella operacioacuten en la cual existe una tuberiacutea mayor de 4 frac12 pulgadas de diaacutemetro externo dentro del pozo y a traveacutes de la cual fluyen los fluidos de la formacioacuten hacia la superficie La mayoriacutea de las partes mecaacutenicas o equipos de subsuelo pueden ser removidos es decir no tienen caraacutecter permanente Respecto a la ldquoCompletacioacuten Permanenterdquo son aquellas operaciones en las cuales la tuberiacutea de produccioacuten y el cabezal del pozo (aacuterbol de navidad) se instalan de tal manera que todo

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trabajo subsiguiente se lleva a cabo a traveacutes de la tuberiacutea de produccioacuten con equipo manejado a cable

FACTORES QUE DETERMINAN EL TIPO DE CONFIGURACIOacuteN MECAacuteNICA

a) Tipo de pozo (productor inyector etc)b) Nuacutemero de zonas a completarc) Mecanismo de produccioacutend) Procesos de recuperacioacuten secundaria (inyeccioacuten de agua inyeccioacuten de gas etc)e) Grado de compactacioacuten de la formacioacutenf) Posibilidades de futuros reacondicionamientosg) Costos de los equipos

MEacuteTODOS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIALCuando la energiacutea natural de un yacimiento es suficiente para promover el desplazamiento de los fluidos desde su interior hasta el fondo del pozo y de alliacute hasta la superficie se dice que el pozo fluye ldquonaturalmenterdquo Es decir el fluido se desplaza como consecuencia del diferencial de presioacuten entre la formacioacuten y el fondo del pozo Posteriormente como producto de la explotacioacuten del yacimiento la presioacuten de eacuteste disminuye esto implica que la produccioacuten de fluidos baja hasta el momento en el cual el pozo deja de producir por siacute mismo De alliacute que surja la necesidad de extraer los fluidos del yacimiento mediante la aplicacioacuten de fuerzas o energiacuteas ajenas al pozo a este proceso se le denomina Levantamiento ArtificialExisten diversos Meacutetodos de Levantamiento Artificial entre los cuales se encuentran los siguientes Bombeo Mecaacutenico Convencional (BMC) Bombeo Electrosumergible (BES) Bombeo de Cavidad Progresiva (BCP) Bombeo Hidraacuteulico (BH) y Levantamiento Artificial por Gas (LAG)A continuacioacuten se describen brevemente los Meacutetodos de Levantamiento Artificial mencionados anteriormenteBOMBEO MECAacuteNICO CONVENCIONALEste meacutetodo consiste fundamentalmente en una bomba de subsuelo de accioacuten reciprocante abastecida con energiacutea suministrada a traveacutes de una sarta de cabillas La energiacutea proviene de un motor eleacutectrico o de combustioacuten interna la cual moviliza una unidad de superficie mediante un sistema de engranajes y correas El Bombeo Mecaacutenico Convencional tiene su principal aplicacioacuten en el aacutembito mundial en la produccioacuten de crudos pesados y extrapesados aunque tambieacuten se usa en la produccioacuten de crudos medianos y livianos Este tipo de levantamiento gracias a su simplicidad es posible usarlo en casi cualquier tipo de pozo que requiera de levantamiento sin embargo tiene liacutemites fiacutesicos como la profundidad y volumen a levantar

BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE

Este Meacutetodo de Levantamiento Artificial emplea la energiacutea eleacutectrica convertida en energiacutea mecaacutenica para levantar una columna de fluido desde un nivel determinado hasta la superficie descargaacutendolo a una determinada presioacuten

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El BES ha probado ser un sistema artificial de produccioacuten eficiente y econoacutemico Este tiene como principio fundamental impulsar el fluido del reservorio hacia la superficie mediante la rotacioacuten centrifugade la bomba Este meacutetodo puede utilizarse para producir fluidos de alta viscosidad Crudos con gas y pozos con alta temperatura

BOMBEO DE CAVIDAD PROGRESIVA

Una Bomba de cavidad progresiva consiste en una bomba de desplazamiento positivo engranada en forma espiral cuyos componentes principales son un rotor metaacutelico y un estator cuyo material es elastoacutemero El crudo es desplazado en forma continua entre los filamentos de tornillo del rotor y desplazado axialmente mientras que el tornillo rota El movimiento es transmitido por medio de una sarta de cabillas desde la superficie hasta la bomba empleando para ello un motor ndash reductor acoplado a las cabillas

Este tipo de bombas se caracteriza por operar a baja velocidades y permitir manejar altos voluacutemenes de gas soacutelidos en suspensioacuten y cortes de agua asiacute como tambieacuten es ideal para manejar crudos de mediano y bajo Grado API

LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS (LAG)Este Meacutetodo de Levantamiento Artificial opera mediante la inyeccioacuten continua de gas a alta presioacuten en la columna de los fluidos de produccioacuten (Flujo continuo) con el objeto de disminuir la densidad del fluido producido y reducir el peso de la columna hidrostaacutetica sobre la formacioacuten obtenieacutendose asiacute un diferencial de presioacuten entre el yacimiento y el pozo que permite que el pozo fluya adecuadamente El gas tambieacuten puede inyectarse a intervalos regulares para desplazar los fluidos hacia la superficie en forma de tapones de liacutequido (Flujo intermitente) Como variantes de estos meacutetodos tambieacuten se han desarrollado otros como la Caacutemara de Acumulacioacuten el Pistoacuten Metaacutelico y el Flujo Pistoacuten

REACONDICIONAMIENTO RECOMPLETACIOacuteN (RaRc) Y SERVICIOS A POZOSEl reacondicionamiento y recompletacioacuten se refieren a todos aquellos trabajos que se realizan a los pozos activos o inactivos cuyo objetivo principal es mejorar las condiciones productivas de los mismos (produccioacuten de hidrocarburos e inyeccioacuten de fluidos) Estos trabajos modifican las condiciones de

a) Pozo entre estas actividades se encuentran el cantildeoneo control de arena gas y agua apertura o cierre de arenas perforacioacuten de ventanas horizontales (ldquoReentryrdquo) o verticales (ldquoRedrillrdquo) profundizacioacuten lavado de perforaciones cambios de meacutetodo de produccioacuten conversioacuten de productor a inyector y viceversa

b) Yacimiento entre estas actividades se encuentran las estimulaciones con inyeccioacuten alternada de vapor acidificacioacuten de zonas bombeo de quiacutemicos fracturamiento y recantildeoneo

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Todas estas actividades antes mencionadas se pueden realizar con o sin taladro Esto depende de si el trabajo necesita el manejo de la tuberiacutea o si solo se necesita hacer uso de una guaya fina Los servicios se refieren a todos aquellos trabajos que se realizan a los pozos activos o inactivos cuyo objetivo principal es mejorar las condiciones productivas de los mismos (produccioacuten de hidrocarburos e inyeccioacuten de fluidos) sin modificar las condiciones fiacutesicas mecaacutenicas del pozo yo yacimiento Entre estas actividades tenemos sacar las varillas y tuberiacuteas de produccioacuten reemplazar el equipo subterraacuteneo trabajo de limpieza de pozos trabajos de induccioacuten a produccioacuten conexioacuten del cabezal del pozo y los trabajos de guaya

Fallas en el equipo Muchas veces las fallas mecaacutenicas estaacuten asociadas con el equipo del pozo instalado tales como filtraciones en la tuberiacutea y la empacadura fallas del revestimiento y la tuberiacutea y el mal funcionamiento del levantamiento artificial Las indicaciones de la presioacuten de superficie generalmente indicaraacuten la fuente del problema pero los estudios de presioacuten y temperatura son uacutetiles donde se puedan aplicar

Pozos no problemaacuteticosAunque la correccioacuten de pozos problemaacuteticos constituye una gran parte del programa de reacondicionamientos hay muchas razones por las cuales se hacen reacondicionamientos Los de mayor importancia son (1) reterminacioacuten o terminacioacuten muacuteltiple (2) evaluacioacuten del yacimiento (3) instalaciones de serviciosa) Reterminacioacuten terminacioacuten muacuteltiple Estos reacondicionamientos son hechos

para obtener produccioacuten adicional en zonas nuevas o para drenar maacutes efectivamente un yacimiento desarrollado La revisioacuten perioacutedica del comportamiento del yacimiento mapas de subsuelo y las capacidades de produccioacuten del pozo conduciraacuten frecuentemente a reacondicionamientos econoacutemicamente atractivos en esta categoriacutea La seleccioacuten del intervalo de produccioacuten debe ser considerada cuidadosamente como se discute bajo la seccioacuten de seleccioacuten del intervalo para prevenir una produccioacuten prematura de gas o agua y para minimizar reacondicionamientos futuros

b) Evaluacioacuten del yacimiento Un control geoloacutegico y del yacimiento muchas veces requiere pruebas exploratorias para localizar contactos o probar arenas de contenidos desconocidos El anaacutelisis cuidadoso de todos los datos disponibles es necesario para asegurar que el costo de este tipo de reacondicionamiento sea justificado

c) Instalaciones de servicios Los pozos de inyeccioacuten de gas y agua pozos de eliminacioacuten y de fuentes de agua estaacuten incluidos en este grupo Asociado generalmente con proyectos adicionales de recuperacioacuten o requerido por otras razones el anaacutelisis generalmente estaacute limitado a la designacioacuten del pozo oacuteptimo para lograr el resultado deseado La disponibilidad del pozo la localizacioacuten estructural desarrollo de arena y la seleccioacuten del equipo estaacuten entre las mayores consideraciones

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ABREVIATURASo Factor Volumeacutetrico del petroacuteleo Densidad del fluido (grcm3 lbgal etc)microo Viscosidad del petroacuteleo (cps)$Bbl Doacutelares por barril AyS Porcentaje de Agua y SedimentosAMS Aacuterea Mayor de SocororoAPI American Petroleum InstituteBbl BarrilBCP Bombeo de Cavidad ProgresivaBMC Bombeo Mecaacutenico ConvencionalBN Barriles NormalesBNA Barriles Normales de AguaBNP Barriles Normales de PetroacuteleoBNPD Barriles Normales por diacuteaBot BotellaBPD Barriles por diacuteaBPPD Barriles de Petroacuteleo por DiacuteaBs BoliacutevaresCA Compantildeiacutea AnoacutenimaCBL-VDL Registros de evaluacioacuten de cementoCF Cuello FlotadorCOORD Coordenadascp CentipouseD DiacuteaDE Diaacutemetro externoDI Diaacutemetro internoEI Eficiencia de InversioacutenEmp EmpacaduraEMR Elevacioacuten Mesa RotariaET Elevacioacuten del TerrenoEUE ldquoExternal UpsetrdquodegF Grados FahrenheitFDC Perfil eleacutectrico y de densidadFR Factor de recobroGOES Gas Original en Sitio PCNGp Gas producidoh Espesor del YacimientoHr Horas

HP Horse PowerISLR Impuesto Sobre La RentaKo Permeabilidad del PetroacuteleoLAG Levantamiento Artificial por GasLb LibrasLOC LocalizacioacutenLPG Libras por GaloacutenLppc Libras por pulgada cuadradaMMMPCN 1times109 Pies Cuacutebicos NormalesNSEOE NorteSurEsteOeste (rumbos variados)Np Petroacuteleo producidoUN ldquoNot-UpsetrdquoP Presioacuten Lpcpbnm Pies bajo el nivel del marPCN Pies Cuacutebicos NormalesPDVSA Petroacuteleos de Venezuela Sociedad AnoacutenimaPe Presioacuten Estaacutetica LpcPF Profundidad FinalPOES Petroacuteleo Original en Sitio BNPr Presioacuten de Yacimiento LpcPulg PulgadasPwf Presioacuten de Fondo FluyenteQo Tasa de PetroacuteleoRa Rc Rehabilitacioacuten Reacondicionamientore Radio efectivo de DrenajeRev RevestimientoRGL Relacioacuten Gas ndash Liacutequido PCNBNRGP Relacioacuten Gas ndash Petroacuteleo PCNBNRs Relacioacuten gas petroacuteleo (PCNBN)rw radio del PozoSA Sociedad AnoacutenimaSP Registro eleacutectrico de Potencial EspontaacuteneoT TemperaturaTDC Tapoacuten de CementoTDH Tapoacuten de HierroTIR Tasa Interna de RetornoVPN Valor Presente NetoWp Agua producida

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GLOSARIO DE TEacuteRMINOS API ldquoAmerican Petroleum Instituterdquo formada en 1917 para organizar la industria

petrolera a fin de ordenar la demanda de petroacuteleo durante la primera guerra mundial Es una organizacioacuten sin fines de lucro que sirve para coordinar y promover el intereacutes de la industria petrolera en su relacioacuten con gobierno y otros

Arcillas son minerales muy pequentildeos con una micro estructura en capas y un gran aacuterea de superficie los materiales arcillosos estaacuten formados por pequentildeas partiacuteculas que son clasificadas seguacuten su estructura dentro de un grupo especiacutefico denominado minerales arcillosos

Aacuterea divisioacuten geograacutefica de mayor escala donde se realizan operaciones de exploracioacuten yo produccioacuten

Arenamiento fenoacutemeno donde material de la formacioacuten viaja hacia el pozo y la superficie como parte de los fluidos producidos

Arenisca roca sedimentaria claacutestica formada por granos de arena cuyo tamantildeo variacutea entre 2 ndash 00625 mm

Asfaltenos Son depoacutesitos orgaacutenicos que provienen de la perturbacioacuten del equilibrio de los crudos y pertenecen al grupo de los bituacutemenes en el cual se encuentran tambieacuten los maltenos y las resinas

Buzamiento mide el aacutengulo entre el plano a estudiar y el plano horizontal Campo proyeccioacuten en superficie del conjunto de yacimientos de hidrocarburos

con caracteriacutesticas similares y asociados al mismo rasgo geoloacutegico Cantildeoneo meacutetodo que consiste en perforar la tuberiacutea de revestimiento para hacer

fluir gas natural yo petroacuteleo del yacimiento hacia el pozo Cizallamiento fuerza paralela a la superficie de los cuerpos Compactacioacuten es el proceso fiacutesico donde los sedimentos son consolidados

resultando una reduccioacuten de los poros entre los granos Completacioacuten es la preparacioacuten de un pozo para ponerlo en produccioacuten

econoacutemicamente Despueacutes que un pozo es entubado y cementado cada horizonte productivo es puesto en contacto permanente con el pozo permitiendo el flujo de fluidos del reservorio hacia la superficie a traveacutes de la tuberiacutea de produccioacuten y el equipo apropiado para controlar la tasa de flujo El contacto con cada horizonte puede ser alcanzado directamente (a hueco abierto) o por cantildeoneo a traveacutes de la tuberiacutea de revestimiento Otra definicioacuten- Trabajos posteriores a la perforacioacuten que tienen por objeto poner el pozo en condiciones de producir

Compresioacuten es el proceso donde se obliga a un cuerpo a reducir su volumen Consolidacioacuten este teacutermino estaacute relacionado con los sedimentos que se han

compactado y cementado hasta el grado de convertirse en un soacutelido Las consecuencias tiacutepicas de consolidacioacuten incluyen un aumento en la densidad y la velocidad acuacutestica y una disminucioacuten en la porosidad

Corte de agua representa el porcentaje de agua que se produce con un barril de petroacuteleo

Diferencial de presioacuten (pe-pwf) (Drawdown) Es la diferencia entre la presioacuten existente en el liacutemite exterior de un pozo y la presioacuten de fondo de produccioacuten del mismo

Emulsioacuten es la formada cuando un liacutequido inmiscible disperso en otro y usando un quiacutemico reduce la tensioacuten interfacial entre los dos logrando la estabilidad

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Esfuerzo es la fuerza aplicada a un cuerpo pudiendo eacuteste resultar deformado o tensionado

Estimulaciones teacutecnicas de rehabilitacioacuten aplicadas a los pozos para estimular su capacidad productora Entre estas teacutecnicas se encuentran forzamiento de arena con petroacuteleo forzamiento de arena con agua fracturamiento acidificacioacuten lavado de perforaciones y frac pack

Fino es aquella partiacutecula que posea un tamantildeo entre el rango de 44 a 74 micrones Formacioacuten se refiere a estratos rocosos homogeacuteneos de cualquier tipo usados

particularmente para describir zonas de roca penetrada durante la perforacioacuten Fracturamiento es una forma de permitir el acceso a los poros de la formacioacuten

que contiene hidrocarburos Se dirige fluido a alta presioacuten hacia la roca causando su ruptura Para mantener la ruptura abierta se emplean aditivos (agentes de sosteacuten)

Gas natural una mezcla de hidrocarburos gaseosos que se encuentra en muchos tipos de roca sedimentaria y estrechamente relacionadas a petroacuteleo crudo diferenciaacutendose de eacutesta en el rango de hidrocarburos y sus constituyentes El gas natural es principalmente parafiacutenico consiste principalmente de metano con proporciones significativas de etano propano butano y algo de pentano y usualmente nitroacutegeno y dioacutexido de carbono Otra definicioacuten- Es el gas natural asociado y no asociado en su estado natural Puede ser huacutemedo si tiene condensado o ser seco si no tiene condensado

Grado API clasificacioacuten para petroacuteleo con propoacutesitos particulares en funcioacuten de su densidad Numeacutericamente el valor es obtenido de la foacutermula [1415 Grav Espec A 16deg C] ndash 1315

Inhibidores de Corrosioacuten Los inhibidores son materiales quiacutemicos que cuando se disuelven en soluciones aacutecidas retardan grandemente la tasa de reaccioacuten del aacutecido con los metales Son usados en acidificacioacuten para evitar dantildeos al revestidor tuberiacuteas bombas vaacutelvulas y otros equipos del pozo pero los inhibidores no pueden detener completamente toda la reaccioacuten entre el aacutecido y el metal sin embargo ellos pueden hacer mas lenta la reaccioacuten eliminando 95 ndash 985 de la peacuterdida del metal que de otra forma ocurririacutea

Petroacuteleo una mezcla liacutequida de muchas sustancias principalmente compuestas de hidroacutegeno y oxiacutegeno El petroacuteleo crudo variacutea en apariencia desde incoloro hasta completamente negro tiene una capacidad caloriacutefica entre 18300 a 19500 Btu por libra y una gravedad especiacutefica entre 078 y 100 (correspondiente a 50deg API y 10deg API respectivamente) De acuerdo a su gravedad se clasifican en

o Crudo Liviano gt 30deg APIo Crudo Medio 22-30degAPIo Crudo Pesado lt 22deg API

Poro es el espacio vaciacuteo que posee la roca donde se puede almacenar aire agua hidrocarburo u otro fluido El porcentaje de espacio vaciacuteo es la porosidad de la roca

Pozo hoyo que ha sido terminado apropiadamente con los aditamentos requeridos para traer a la superficie la produccioacuten de gas yo petroacuteleo de un yacimiento

Pozo abandonado un pozo que actualmente no estaacute produciendo debido a que fue originalmente seco (dry hole) o debido a que ha cesado de producir La

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regulacioacuten peruana requiere que los pozos abandonados sean taponados para prevenir la contaminacioacuten de petroacuteleo gas o agua desde un estrato hacia otro

Pozo de gas hoyo que tiene como objetivo de extraer gas natural y llevarlo hasta la superficie

Presioacuten de poro es la presioacuten del yacimiento Rehabilitacioacuten de Pozos (RARC) operacioacuten programada que se realiza con

fines de reestablecer yo mejorar la capacidad del intervalo productor de un pozo o de cambiar el horizonte de produccioacuten por otro ubicado a mayor o menor profundidad Presenta el esfuerzo requerido para ejecutar trabajos de estimulaciones reparaciones recantildeoneo yo terminacioacuten a pozos

Reparacioacuten trabajos que se hacen uacutenicamente en las instalaciones de superficie o de subsuelo de los pozos con fines de corregir inconvenientes o desperfectos mecaacutenicos que disminuyan o impidan la produccioacuten de pozos

Reservas posibles estimado de reservas de petroacuteleo o gas en base a datos geoloacutegicos o de ingenieriacutea de aacutereas no perforadas o no probadas

Reservas probables estimado de las reservas de petroacuteleo yo gas en base a estructuras penetradas pero requiriendo confirmacioacuten maacutes avanzada para podeacuterseles clasificar como reservas probadas

Reservas probadas la cantidad de petroacuteleo y gas que se estima recuperable de campos conocidos bajo condiciones econoacutemicas y operativas existentes

Reservas recuperables la proporcioacuten de hidrocarburos que se puede recuperar de un yacimiento empleando teacutecnicas existentes

RGP es la proporcioacuten de petroacuteleo y gas obtenida en un pozo productor bajo condiciones de presioacuten y temperatura dadas

Surfactantes Son quiacutemicos usados para disminuir la tensioacuten superficial o tensioacuten interfacial de soluciones de aacutecido fresco o aacutecido gastado

Viscosidad la resistencia de un liacutequido al movimiento o flujo normalmente se abate al elevar la temperatura

Yacimiento acumulacioacuten de petroacuteleo yo gas en roca porosa tal como arenisca Un yacimiento petrolero normalmente contiene tres fluidos (petroacuteleo gas y agua) que se separan en secciones distintas debido a sus gravedades variantes El gas siendo el maacutes ligero ocupa la parte superior del yacimiento el petroacuteleo la parte intermedia y el agua la parte inferior

CEMENTACION DE POZOS

Proceso que consiste en mezclar cemento seco y ciertos aditivos con agua para formar una lechada que es bombeada al pozo a traveacutes de la sarta de revestimiento Y colocarlo en el espacio anular entre el hoyo y el diaacutemetro externo del revestidor

El volumen a bombear es predeterminado para alcanzar las zonas criacuteticas (alrededor del fondo de la zapata espacio anular formacioacuten permeable hoyo desnudo etc ) LuegoSe deja fraguar y endurecer formando una barrera permanente e impermeable al movimiento de fluidos detraacutes del revestido

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Cementacioacuten Primaria

Se realiza al cementar los revestidores del pozo (conductor superficial intermedio produccioacuten etc) durante la perforacioacuten Entre los objetivos principales de esta cementacioacuten se pueden mencionar los siguientes

Adherir y fijar la sarta de revestimiento Restringir el movimiento de fluidos entre las formaciones productoras y el

confinamiento de los estratos acuiacuteferos

Proteger la sarta contra la corrosioacuten

Reforzar la sarta contra el aplastamiento debido a fuerzas externas y reforzar la resistencia de la sarta a presiones de estallido

Proteger la sarta durante los trabajos de cantildeoneo (completacioacuten)

Sellar la peacuterdida de circulacioacuten en zonas ladronas

Cementacioacuten Secundaria

Es el proceso de forzamiento de la lechada de cemento en el pozo que se realiza principalmente en reparacionesreacondicionamientos o en tareas de terminacioacuten de pozos Puede ser cementaciones forzadas y tapones de cemento

Los propoacutesitos principales de esta cementacioacuten son

Reparar trabajos de cementacioacuten primaria deficientes Reducir altas producciones de agua yo gas

Reparar filtraciones causadas por fallas del revestidor Abandonar zonas no productoras o agotadas

Sellar zonas de peacuterdidas de circulacioacuten Proteger la migracioacuten de fluido hacia zonas productoras

CONSIDERACIONES PREVIAS AL PROCESO DE CEMENTACIOacuteN PRIMARIA

El principal objetivo en una cementacioacuten primaria es conseguir un buen aislamiento zonal en el espacio anular este aislamiento depende en gran medida de la eficiencia de desplazamiento del fluido de perforacioacuten por el cemento y por la condicioacuten mecaacutenica del hoyo (1)Otros factores no menos importantes que los anteriormente nombrados se tomaron en cuenta ya que son parte integral del eacutexito del proceso de cementacioacuten estos se nombran a continuacioacuten en forma secuencial como parte de la planificacioacuten

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bull Lubricacioacuten del hoyoEl uso de lubricantes mecaacutenicos como las esferas soacutelidas de material sinteacutetico se utilizaron en la seccioacuten de hoyo abierto con mayor grado de inclinacioacuten facilitando la corrida del revestidorbull Circulacion despueacutes de bajar el RevestidorDespueacutes que el revestidor es corrido a la profundidad programada un volumen suficiente del fluido tiene que ser circulado para asegurarse que el hoyo esteacute limpio Antes de iniciar la cementacioacuten se requiere circular al menos un fondo arriba y desalojar el gas basado en el registro de calibracioacuten del hoyo(Caliper) Esta circulacioacuten ayuda a remover el fluido de baja movilidad (Fluido parcialmente deshidratado) y reducir la temperatura circulante de fondobull Diferencia de Densidades Entre los FluidosCon el fin de evitar la contaminacioacuten del cemento dentro de la tuberiacutea y en el espacio anular se utilizo la teacutecnica del doble lavador por delante y por detraacutes del cemento lo que genera proteccioacuten hidraacuteulica de alta eficiencia (Tapones Hidraacuteulicos)

OTRAS CONSIDERACIONESCon el propoacutesito de tener un hoyo estable y generar el miacutenimo dantildeo a la zona productora el fluido de perforacioacuten esta constituido por una fase liacutequida 100 aceite mineral y el agente densificante utilizado es el Carbonato de Calcio de granulometriacutea adecuada a la garganta poral seguacuten estudios realizados para definir este paraacutemetroEn los registros de geometriacutea de hoyo (Caliper) que se corre antes de bajar el Liner se ha observado que presentan diaacutemetro nominal de la mecha con una costra de lodo de 132rdquo a 232rdquo y una invasioacuten de 3rdquoEste tipo de lodo a demostrado ser muy eficaz (poco dantildeino) no solo al proceso de perforacion si no que tambieacuten permite una faacutecil remocioacuten y acuahumectacioacuten por los lavadores utilizados en el proceso de cementacioacutenNUEVAS TECNOLOGIacuteA EN CEMENTOS LIVIANOSMuchas de las empresas de cementacioacuten se han visto en la necesidad de profundizar auacuten maacutes en la buacutesqueda de nuevas alternativas con alto desempentildeo tecnoloacutegico y factibilidad econoacutemica en lo que a lechadas de baja densidad se refiere En los campos operacionales del Distritos Anaco la presioacuten de yacimiento ha declinado de una manera draacutestica esto ha hecho necesario la aplicacioacuten de nuevas teacutecnicas de cementacioacuten para tratar de no exceder el gradiente de fractura de eacutestas zonas y por consiguiente crear peacuterdidas de circulacioacuten que puedan limitar la productividad del pozo originando columnas de cemento incompletas y soportes de revestidor no adecuados Los procedimientos de reparacioacuten en eacutestos casos no soacutelo consumen tiempo y costos adicionales sino que tambieacuten debilitan el revestidor y las probabilidades de lograr una solucioacuten exitosa son bajas Entre las tecnologiacuteas comerciales disponibles tenemosLiteCRETESon sistemas cementantes que logran las bajas permeabilidades y la alta resistencia a la compresioacuten necesarias para garantizar la integridad del pozo y el aislamiento hidraacuteulico de las arenas con densidades lo suficientemente bajas como para impedir el fracturamiento de la formacioacuten y las peacuterdidas de circulacioacuten Este sistema presenta permeabilidad del cemento fraguado menor que la del cemento Portland convencional Clase G y la resistencia a la compresioacuten es comparable con la de este El sistema

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LiteCRETE es eficaz a temperaturas que variacutean de 80 a 300degF presiones de fondo del pozo de hasta 8000 lpc y lechadas cuyas densidades variacutean de 82 a 125 lbmgal(2) Este sistema utiliza microeacutesferas huecas de pequentildeos diaacutemetros (01 a 80 micrones) inertes compuestas principalmente de oacutexidos de siacutelice y aluminio con gas inerte en su interior lo cual permite obtener lechadas livianas de hasta 85 lpg que al combinarse con el cemento forma un sistema de ultraliviano de alta resistencia a la compresioacuten disentildeado para cementar a traveacutes de formaciones deacutebiles donde se requiere baja presioacuten hidrostaacutetica La tecnologiacutea presenta tres caracteriacutesticas fundamentales reemplaza parte del cemento por partiacuteculas inertes de baja gravedad especiacuteficas reduce el requerimiento de agua en la lechada e incrementa la cantidad de soacutelidos en la matriz del cemento La alta resistencia se obtiene mediante la mezcla de dos aditivos inertes con una distribucioacuten granulomeacutetrica y aacuterea superficial oacuteptima que reducen la porosidad y permeabilidad del cemento haciendo que los esfuerzos internos se distribuyan de una manera homogeacutenea en la matriz logrando propiedades antimigratorias estabilidad reoloacutegica y mejor control de filtradoDISENtildeO Y APLICACIOacuteN DE TEacuteCNICAS Y EQUIPOS1048766 Optimizacioacuten del uso de Simuladoresbull Para disentildear una cementacioacuten optima en casos severos es requisito indispensable la utilizacioacuten de los programas de cementacioacuten para evaluar todos los paraacutemetros hidraacuteulicos involucrados en el proceso de colocacioacuten de una lechada apropiada en el espacio anularLos voluacutemenes y densidades de los preflujos y lechadas diaacutemetros del hoyo diaacutemetro del revestidor inclinacioacuten del pozo zonas de gradientes criacuteticos y reacutegimen de flujo se acotan para mantener el equilibrio entre dos puntos fundamentales Presioacuten Poral le ECDBombeo le ECD Max PERF Esto permite mantener el control hidraacuteulico del pozo sin peacuterdida ni arremetidas y colocar el cemento al tope del disentildeo1048766 Disentildeo de Doble LavadorLas caracteriacutesticas maacutes importantes consideradas en el disentildeo de estos fluidos fueronbull El lavador base aceite se disentildeo para ser compatible con el lodo de perforacioacuten seguido por un lavador base agua de mayor densidad y reacutegimen de flujo turbulento a bajas tasas de bombeo el cual es compatible con el espaciador base aceite cuya composicioacuten permite mojar preferencialmente por agua la superficie a ser cementada creando un medio propicio para mejorar la adherencia de la mezcla de cemento hacia la tuberiacutea y la formacioacutenbull Las propiedades reoloacutegicas de estos fluidos permitieron alcanzar reacutegimen de flujo turbulento a bajos caudales de desplazamiento La utilizacioacuten de lavadores quiacutemicos dependioacute del hecho de no comprometer el control del pozo en el transcurso de la operacioacuten

MECHASEs la herramienta encargada de penetrar la corteza terrestre tambieacuten se denomina

(barrena broca o treacutepano) que en cierto sentido es el punto central de todo el equipo de perforacioacuten rotatoria esta montada en el extremo inferior de la columna de perforacioacuten y se sujeta a los porta mechas con una junta de tuberiacutea

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Mecanismo de accioacutenLa mecha constituye una herramienta baacutesica del proceso de perforacioacuten del hoyo

logrando asiacute ser el eje central de toda operacioacuten de perforacioacuten y se utiliza como elemento cortador para penetrar las formaciones de petroacuteleo y gas El rendimiento de una mecha va depender de muchos factores incluso de una adecuada eleccioacuten tanto de las mechas mismas como de los paraacutemetros de perforacioacuten y del sistema hidraacuteulico Si durante la perforacioacuten de un largo intervalo la mecha encuentra un cambio de formacioacuten El control de estas variables permite perforar un hoyo al menor costo por pie lo cual tiene que ser el objetivo primordial al momento de disentildear una mecha

Clasificacioacuten y tipos de mechasLa clasificacioacuten de las mechas va a depender de otros factores como esta va

ligada con el fluido de perforacioacuten y se dispone para descargarse por los orificios de salida de la mecha de modo que se pueden llamarrdquo mechas de arrastre o de conos cada una de ellas posee caracteriacutesticas especiacuteficas que permiten subdividirla en tipos conforme a lo mostrado en la Tabla 2

Tabla 2 Clasificacioacuten y Tipos de Mechas CLASES CARACTERIacuteSTICAS TIPOS

De arrastreLos cortadores forman parte integral de la mecha

De cortadores de acero De diamantes naturales De diamantes Policristalinos

De conos

Los cortadores estaacuten unidos a dos o tres piezas coacutenicas las cuales giran alrededor de su eje (tricoacutenica)

De dientes maquinados De insertos

Fuente Fundamentos de la Ingenieriacutea de Petroacuteleo (1994 paacuteg 30)

Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacutenEl eacutexito o fracaso de un proyecto de perforacioacuten depende en gran parte de la

seleccioacuten de la mecha o barrena ya que estas deben cumplir con una serie de condiciones previas al inicio de la operacioacuten Ciertamente la primera y se diriacutea que la maacutes importante condicioacuten es el aspecto geoloacutegico A continuacioacuten se mencionan algunos factores a considerar en la seleccioacuten de la mecha de perforacioacuten

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TABLA 3 Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacuten

TIPOS DE FORMACIOacuteN TIPOS DE MECHA

SUAVE O BLANDA

n Mechas con dientes o insertos largosn Dientes en forma de cinceln Mechas con alta descentralizacioacuten (off-set)n Formacioacuten que responda maacutes a la rotacioacuten que al

peso

SEMIDURA A DURA

n Mechas con dientes e insertos maacutes pequentildeos

n Configuracioacuten de dientes o insertos debe pasar desde la forma del cincel semi-redondeada proyectil hasta doble cono Dependiendo de la dureza

n Mechas con poca descentralizacioacutenn Formacioacuten que responda maacutes al peso de

la rotacioacuten

ABRASIVA n Mechas con proteccioacuten de calibre

FLUIDOS DE COMPLETACION

Los fluidos de completacioacuten y rehabilitacioacuten son fluidos especializados que se usan durante las operaciones de completacioacuten de pozo y los procedimientos de rehabilitacioacuten remediadores Ademaacutes de controlar la presioacuten subsuperficial con la densidad estos fluidos tambieacuten deben minimizar los dantildeos a la formacioacuten durante las operaciones de completacioacuten y rehabilitacioacuten El uso de fluidos que causan dantildeos miacutenimos a la formacioacuten puede resultar en una produccioacuten dramaacuteticamente mejorada

FLUIDOS DE COMPLETACIOacuteN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOSCuando se realizan operaciones de completacioacuten y reacondicionamiento de pozos se usan fluidos tales como salmueras agua de formacioacuten agua fresca etc los cuales junto con los soacutelidos con los que son preparados o que acarrean al descender mediante una sobrepresioacuten ingresan a la formacioacuten provocando una interaccioacuten entre dicho fluido y los componentes del yacimiento Estas interacciones pueden dar como resultado una caiacuteda de presioacuten adicional al flujo de fluidos de produccioacuten hacia el pozo debido al dantildeo ocasionado por la migracioacuten de finos y arcillas hinchamiento de arcillas emulsiones cambios de mojabilidad entre otros Los soacutelidos que entran a la formacioacuten con el fluido

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de completacioacuten y reacondicionamiento pueden llegar a obstruir el paso del fluido del yacimiento al pozo productor

Caracteriacutesticas de los fluidos de completacioacuten y reacondicionamiento Debido a que los quiacutemicos usados en un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento tambieacuten podriacutean ser empleados en trabajos de perforacioacuten cementacioacuten cantildeoneo y reacondicionamiento de pozos eacutestos deben ser disentildeado de tal manera que su contacto con la formacioacuten minimice al maacuteximo los dantildeos ocasionados a la misma con el propoacutesito de mantener e incluso mejorar su produccioacuten por tanto es indispensable que las caracteriacutesticas del fluido sean compatibles con las propiedades de la formacioacuten

Seleccioacuten de un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento

Un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento debe ser seleccionado considerando las propiedades petrofiacutesicas de la formacioacuten las cuales ayudan a determinar el tipo de formacioacuten sobre la cual se va a trabajar y la formulacioacuten y propiedades que debe tener el fluido para optimizar su utilidad

Herramientas a utilizar en la perforacioacuten direccionalExisten en el mercado una gran variedad de herramientas que son uacutetiles en la perforacioacuten direccional

Mechas son de tamantildeo convencional con uno o dos chorros de mayor diaacutemetro que el tercero o dos chorros ciegos y uno especial a traveacutes del cual sale el fluido de perforacioacuten a altas velocidades tambieacuten puede ser utilizada una mecha bicono con un chorro sobresaliente

La fuerza hidraacuteulica generada erosiona una cavidad en la formacioacuten lo que permite a la mecha dirigirse en esta direccioacuten Este es un meacutetodo utilizado normalmente en formaciones blandas y semiblandasLa perforacioacuten se realiza en forma alternada es decir se erosiona una seccioacuten del hoyo y luego se continuacutea con la perforacioacuten rotatoria

Cucharas deflectoras (guiasonda) son piezas de acero en forma de cuchara con la punta cincelada

Cuchara removible se usa para iniciar el cambio de inclinacioacuten y rumbo del pozo para perforar al lado de tapones de cemento o para enderezar pozos desviadores Consta de una larga cuntildea invertida de acero coacutencava en un lado para sostener y guiar la sarta de perforacioacuten Posee una punta de cincel en el extremo para evitar el giro de la herramienta y de un tubo portamecha en el tope para rescatar la herramienta

Estabilizador un cuerpo estabilizador es sustentado giratoriamente por el sub estabilizador donde el cuerpo estabilizador permanece sustancialmente estacionario en relacioacuten con el pozo de sondeo a medida que gira la sarta de perforacioacuten Al menos una

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pala estabilizadora es sustentada por el cuerpo estabilizador siendo la pala estabilizadora extensible radialmente desde el estabilizador para encajarse con la pared lateral del pozo de sondeo Cada pala estabilizadora es extensible y retirable desde el cuerpo estabilizador independientemente de las demaacutes Cada una de las palas va guiada por ranuras de fondo inclinado y desplazada a lo largo del fondo por un motor eleacutectrico Los motores son alimentados por bateriacuteas que se cargan por acoplamiento inductivo con bobinas de carga sustentadas por el sub estabilizador El movimiento de las palas se controla por telemetriacutea desde la superficie o por un sistema mwd (mediciones durante la perforacioacuten)

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  • De arrastre
  • De conos
  • SUAVE O BLANDA
  • SEMIDURA A DURA
  • ABRASIVA

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ASPECTOS CONSIDERACIONESREVESTIMIENTO DEL HOYO Se refiere a la forma de proteger el hoyo con la

tuberiacutea de revestimiento de acuerdo con la profundidad y tipo de formaciones productoras

DISPOSICION DEL EQUIPO DE PRODUCCION

Consiste en el disentildeo de los equipos de tuberiacuteas empacaduras niples etc que conectados entre siacute permiten la produccioacuten de zonas con hidrocarburos

NUMERO DE ZONAS PRODUCTORAS Se refiere a la cantidad de lentes productivos en posibilidad de ser abiertos a la produccioacuten lo cual depende de su potencial y profundidad

LOS TIPOS FUNDAMENTALES DE COMPLETACION DE POZOS SON LOS SIGUIENTES

Completacion a hueco abierto Completacion con tuberiacutea ranurada no cementada Empaque con grava Completacion a hueco revestido y cantildeoneado Forro cementado y cantildeoneado

FACTORES QUE DETERMINAN EL DISENtildeO DE LA COMPLETACIOacuteN DE POZOSLa productividad de un pozo y su futura vida productiva es afectada por el tipo de completacioacuten y los trabajos efectuados durante la misma La seleccioacuten de la completacioacuten tiene como principal objetivo obtener la maacutexima produccioacuten en la forma maacutes eficiente y por lo tanto deben estudiarse cuidadosamente los factores que determinan dicha seleccioacuten tales como

a) Tasa de produccioacuten requeridab) Reservas de zonas a completarc) Mecanismos de produccioacuten en las zonas o yacimientos a completard) Necesidades futuras de estimulacioacutene) Requerimientos para el control de arenaf) Futuras reparacionesg) Consideraciones para el levantamiento artificial por gas bombeo mecaacutenico etch) Posibilidades de futuros proyectos de recuperacioacuten adicional de petroacuteleoi) Inversiones requeridas

CONFIGURACIOacuteN MECAacuteNICA DE LOS POZOSDe acuerdo a la configuracioacuten mecaacutenica del pozo la completacioacuten del mismo puede clasificarse en Completacioacuten Convencional y Completacioacuten Permanente Se entiende por ldquoCompletacioacuten Convencionalrdquo aquella operacioacuten en la cual existe una tuberiacutea mayor de 4 frac12 pulgadas de diaacutemetro externo dentro del pozo y a traveacutes de la cual fluyen los fluidos de la formacioacuten hacia la superficie La mayoriacutea de las partes mecaacutenicas o equipos de subsuelo pueden ser removidos es decir no tienen caraacutecter permanente Respecto a la ldquoCompletacioacuten Permanenterdquo son aquellas operaciones en las cuales la tuberiacutea de produccioacuten y el cabezal del pozo (aacuterbol de navidad) se instalan de tal manera que todo

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trabajo subsiguiente se lleva a cabo a traveacutes de la tuberiacutea de produccioacuten con equipo manejado a cable

FACTORES QUE DETERMINAN EL TIPO DE CONFIGURACIOacuteN MECAacuteNICA

a) Tipo de pozo (productor inyector etc)b) Nuacutemero de zonas a completarc) Mecanismo de produccioacutend) Procesos de recuperacioacuten secundaria (inyeccioacuten de agua inyeccioacuten de gas etc)e) Grado de compactacioacuten de la formacioacutenf) Posibilidades de futuros reacondicionamientosg) Costos de los equipos

MEacuteTODOS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIALCuando la energiacutea natural de un yacimiento es suficiente para promover el desplazamiento de los fluidos desde su interior hasta el fondo del pozo y de alliacute hasta la superficie se dice que el pozo fluye ldquonaturalmenterdquo Es decir el fluido se desplaza como consecuencia del diferencial de presioacuten entre la formacioacuten y el fondo del pozo Posteriormente como producto de la explotacioacuten del yacimiento la presioacuten de eacuteste disminuye esto implica que la produccioacuten de fluidos baja hasta el momento en el cual el pozo deja de producir por siacute mismo De alliacute que surja la necesidad de extraer los fluidos del yacimiento mediante la aplicacioacuten de fuerzas o energiacuteas ajenas al pozo a este proceso se le denomina Levantamiento ArtificialExisten diversos Meacutetodos de Levantamiento Artificial entre los cuales se encuentran los siguientes Bombeo Mecaacutenico Convencional (BMC) Bombeo Electrosumergible (BES) Bombeo de Cavidad Progresiva (BCP) Bombeo Hidraacuteulico (BH) y Levantamiento Artificial por Gas (LAG)A continuacioacuten se describen brevemente los Meacutetodos de Levantamiento Artificial mencionados anteriormenteBOMBEO MECAacuteNICO CONVENCIONALEste meacutetodo consiste fundamentalmente en una bomba de subsuelo de accioacuten reciprocante abastecida con energiacutea suministrada a traveacutes de una sarta de cabillas La energiacutea proviene de un motor eleacutectrico o de combustioacuten interna la cual moviliza una unidad de superficie mediante un sistema de engranajes y correas El Bombeo Mecaacutenico Convencional tiene su principal aplicacioacuten en el aacutembito mundial en la produccioacuten de crudos pesados y extrapesados aunque tambieacuten se usa en la produccioacuten de crudos medianos y livianos Este tipo de levantamiento gracias a su simplicidad es posible usarlo en casi cualquier tipo de pozo que requiera de levantamiento sin embargo tiene liacutemites fiacutesicos como la profundidad y volumen a levantar

BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE

Este Meacutetodo de Levantamiento Artificial emplea la energiacutea eleacutectrica convertida en energiacutea mecaacutenica para levantar una columna de fluido desde un nivel determinado hasta la superficie descargaacutendolo a una determinada presioacuten

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El BES ha probado ser un sistema artificial de produccioacuten eficiente y econoacutemico Este tiene como principio fundamental impulsar el fluido del reservorio hacia la superficie mediante la rotacioacuten centrifugade la bomba Este meacutetodo puede utilizarse para producir fluidos de alta viscosidad Crudos con gas y pozos con alta temperatura

BOMBEO DE CAVIDAD PROGRESIVA

Una Bomba de cavidad progresiva consiste en una bomba de desplazamiento positivo engranada en forma espiral cuyos componentes principales son un rotor metaacutelico y un estator cuyo material es elastoacutemero El crudo es desplazado en forma continua entre los filamentos de tornillo del rotor y desplazado axialmente mientras que el tornillo rota El movimiento es transmitido por medio de una sarta de cabillas desde la superficie hasta la bomba empleando para ello un motor ndash reductor acoplado a las cabillas

Este tipo de bombas se caracteriza por operar a baja velocidades y permitir manejar altos voluacutemenes de gas soacutelidos en suspensioacuten y cortes de agua asiacute como tambieacuten es ideal para manejar crudos de mediano y bajo Grado API

LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS (LAG)Este Meacutetodo de Levantamiento Artificial opera mediante la inyeccioacuten continua de gas a alta presioacuten en la columna de los fluidos de produccioacuten (Flujo continuo) con el objeto de disminuir la densidad del fluido producido y reducir el peso de la columna hidrostaacutetica sobre la formacioacuten obtenieacutendose asiacute un diferencial de presioacuten entre el yacimiento y el pozo que permite que el pozo fluya adecuadamente El gas tambieacuten puede inyectarse a intervalos regulares para desplazar los fluidos hacia la superficie en forma de tapones de liacutequido (Flujo intermitente) Como variantes de estos meacutetodos tambieacuten se han desarrollado otros como la Caacutemara de Acumulacioacuten el Pistoacuten Metaacutelico y el Flujo Pistoacuten

REACONDICIONAMIENTO RECOMPLETACIOacuteN (RaRc) Y SERVICIOS A POZOSEl reacondicionamiento y recompletacioacuten se refieren a todos aquellos trabajos que se realizan a los pozos activos o inactivos cuyo objetivo principal es mejorar las condiciones productivas de los mismos (produccioacuten de hidrocarburos e inyeccioacuten de fluidos) Estos trabajos modifican las condiciones de

a) Pozo entre estas actividades se encuentran el cantildeoneo control de arena gas y agua apertura o cierre de arenas perforacioacuten de ventanas horizontales (ldquoReentryrdquo) o verticales (ldquoRedrillrdquo) profundizacioacuten lavado de perforaciones cambios de meacutetodo de produccioacuten conversioacuten de productor a inyector y viceversa

b) Yacimiento entre estas actividades se encuentran las estimulaciones con inyeccioacuten alternada de vapor acidificacioacuten de zonas bombeo de quiacutemicos fracturamiento y recantildeoneo

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Todas estas actividades antes mencionadas se pueden realizar con o sin taladro Esto depende de si el trabajo necesita el manejo de la tuberiacutea o si solo se necesita hacer uso de una guaya fina Los servicios se refieren a todos aquellos trabajos que se realizan a los pozos activos o inactivos cuyo objetivo principal es mejorar las condiciones productivas de los mismos (produccioacuten de hidrocarburos e inyeccioacuten de fluidos) sin modificar las condiciones fiacutesicas mecaacutenicas del pozo yo yacimiento Entre estas actividades tenemos sacar las varillas y tuberiacuteas de produccioacuten reemplazar el equipo subterraacuteneo trabajo de limpieza de pozos trabajos de induccioacuten a produccioacuten conexioacuten del cabezal del pozo y los trabajos de guaya

Fallas en el equipo Muchas veces las fallas mecaacutenicas estaacuten asociadas con el equipo del pozo instalado tales como filtraciones en la tuberiacutea y la empacadura fallas del revestimiento y la tuberiacutea y el mal funcionamiento del levantamiento artificial Las indicaciones de la presioacuten de superficie generalmente indicaraacuten la fuente del problema pero los estudios de presioacuten y temperatura son uacutetiles donde se puedan aplicar

Pozos no problemaacuteticosAunque la correccioacuten de pozos problemaacuteticos constituye una gran parte del programa de reacondicionamientos hay muchas razones por las cuales se hacen reacondicionamientos Los de mayor importancia son (1) reterminacioacuten o terminacioacuten muacuteltiple (2) evaluacioacuten del yacimiento (3) instalaciones de serviciosa) Reterminacioacuten terminacioacuten muacuteltiple Estos reacondicionamientos son hechos

para obtener produccioacuten adicional en zonas nuevas o para drenar maacutes efectivamente un yacimiento desarrollado La revisioacuten perioacutedica del comportamiento del yacimiento mapas de subsuelo y las capacidades de produccioacuten del pozo conduciraacuten frecuentemente a reacondicionamientos econoacutemicamente atractivos en esta categoriacutea La seleccioacuten del intervalo de produccioacuten debe ser considerada cuidadosamente como se discute bajo la seccioacuten de seleccioacuten del intervalo para prevenir una produccioacuten prematura de gas o agua y para minimizar reacondicionamientos futuros

b) Evaluacioacuten del yacimiento Un control geoloacutegico y del yacimiento muchas veces requiere pruebas exploratorias para localizar contactos o probar arenas de contenidos desconocidos El anaacutelisis cuidadoso de todos los datos disponibles es necesario para asegurar que el costo de este tipo de reacondicionamiento sea justificado

c) Instalaciones de servicios Los pozos de inyeccioacuten de gas y agua pozos de eliminacioacuten y de fuentes de agua estaacuten incluidos en este grupo Asociado generalmente con proyectos adicionales de recuperacioacuten o requerido por otras razones el anaacutelisis generalmente estaacute limitado a la designacioacuten del pozo oacuteptimo para lograr el resultado deseado La disponibilidad del pozo la localizacioacuten estructural desarrollo de arena y la seleccioacuten del equipo estaacuten entre las mayores consideraciones

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ABREVIATURASo Factor Volumeacutetrico del petroacuteleo Densidad del fluido (grcm3 lbgal etc)microo Viscosidad del petroacuteleo (cps)$Bbl Doacutelares por barril AyS Porcentaje de Agua y SedimentosAMS Aacuterea Mayor de SocororoAPI American Petroleum InstituteBbl BarrilBCP Bombeo de Cavidad ProgresivaBMC Bombeo Mecaacutenico ConvencionalBN Barriles NormalesBNA Barriles Normales de AguaBNP Barriles Normales de PetroacuteleoBNPD Barriles Normales por diacuteaBot BotellaBPD Barriles por diacuteaBPPD Barriles de Petroacuteleo por DiacuteaBs BoliacutevaresCA Compantildeiacutea AnoacutenimaCBL-VDL Registros de evaluacioacuten de cementoCF Cuello FlotadorCOORD Coordenadascp CentipouseD DiacuteaDE Diaacutemetro externoDI Diaacutemetro internoEI Eficiencia de InversioacutenEmp EmpacaduraEMR Elevacioacuten Mesa RotariaET Elevacioacuten del TerrenoEUE ldquoExternal UpsetrdquodegF Grados FahrenheitFDC Perfil eleacutectrico y de densidadFR Factor de recobroGOES Gas Original en Sitio PCNGp Gas producidoh Espesor del YacimientoHr Horas

HP Horse PowerISLR Impuesto Sobre La RentaKo Permeabilidad del PetroacuteleoLAG Levantamiento Artificial por GasLb LibrasLOC LocalizacioacutenLPG Libras por GaloacutenLppc Libras por pulgada cuadradaMMMPCN 1times109 Pies Cuacutebicos NormalesNSEOE NorteSurEsteOeste (rumbos variados)Np Petroacuteleo producidoUN ldquoNot-UpsetrdquoP Presioacuten Lpcpbnm Pies bajo el nivel del marPCN Pies Cuacutebicos NormalesPDVSA Petroacuteleos de Venezuela Sociedad AnoacutenimaPe Presioacuten Estaacutetica LpcPF Profundidad FinalPOES Petroacuteleo Original en Sitio BNPr Presioacuten de Yacimiento LpcPulg PulgadasPwf Presioacuten de Fondo FluyenteQo Tasa de PetroacuteleoRa Rc Rehabilitacioacuten Reacondicionamientore Radio efectivo de DrenajeRev RevestimientoRGL Relacioacuten Gas ndash Liacutequido PCNBNRGP Relacioacuten Gas ndash Petroacuteleo PCNBNRs Relacioacuten gas petroacuteleo (PCNBN)rw radio del PozoSA Sociedad AnoacutenimaSP Registro eleacutectrico de Potencial EspontaacuteneoT TemperaturaTDC Tapoacuten de CementoTDH Tapoacuten de HierroTIR Tasa Interna de RetornoVPN Valor Presente NetoWp Agua producida

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GLOSARIO DE TEacuteRMINOS API ldquoAmerican Petroleum Instituterdquo formada en 1917 para organizar la industria

petrolera a fin de ordenar la demanda de petroacuteleo durante la primera guerra mundial Es una organizacioacuten sin fines de lucro que sirve para coordinar y promover el intereacutes de la industria petrolera en su relacioacuten con gobierno y otros

Arcillas son minerales muy pequentildeos con una micro estructura en capas y un gran aacuterea de superficie los materiales arcillosos estaacuten formados por pequentildeas partiacuteculas que son clasificadas seguacuten su estructura dentro de un grupo especiacutefico denominado minerales arcillosos

Aacuterea divisioacuten geograacutefica de mayor escala donde se realizan operaciones de exploracioacuten yo produccioacuten

Arenamiento fenoacutemeno donde material de la formacioacuten viaja hacia el pozo y la superficie como parte de los fluidos producidos

Arenisca roca sedimentaria claacutestica formada por granos de arena cuyo tamantildeo variacutea entre 2 ndash 00625 mm

Asfaltenos Son depoacutesitos orgaacutenicos que provienen de la perturbacioacuten del equilibrio de los crudos y pertenecen al grupo de los bituacutemenes en el cual se encuentran tambieacuten los maltenos y las resinas

Buzamiento mide el aacutengulo entre el plano a estudiar y el plano horizontal Campo proyeccioacuten en superficie del conjunto de yacimientos de hidrocarburos

con caracteriacutesticas similares y asociados al mismo rasgo geoloacutegico Cantildeoneo meacutetodo que consiste en perforar la tuberiacutea de revestimiento para hacer

fluir gas natural yo petroacuteleo del yacimiento hacia el pozo Cizallamiento fuerza paralela a la superficie de los cuerpos Compactacioacuten es el proceso fiacutesico donde los sedimentos son consolidados

resultando una reduccioacuten de los poros entre los granos Completacioacuten es la preparacioacuten de un pozo para ponerlo en produccioacuten

econoacutemicamente Despueacutes que un pozo es entubado y cementado cada horizonte productivo es puesto en contacto permanente con el pozo permitiendo el flujo de fluidos del reservorio hacia la superficie a traveacutes de la tuberiacutea de produccioacuten y el equipo apropiado para controlar la tasa de flujo El contacto con cada horizonte puede ser alcanzado directamente (a hueco abierto) o por cantildeoneo a traveacutes de la tuberiacutea de revestimiento Otra definicioacuten- Trabajos posteriores a la perforacioacuten que tienen por objeto poner el pozo en condiciones de producir

Compresioacuten es el proceso donde se obliga a un cuerpo a reducir su volumen Consolidacioacuten este teacutermino estaacute relacionado con los sedimentos que se han

compactado y cementado hasta el grado de convertirse en un soacutelido Las consecuencias tiacutepicas de consolidacioacuten incluyen un aumento en la densidad y la velocidad acuacutestica y una disminucioacuten en la porosidad

Corte de agua representa el porcentaje de agua que se produce con un barril de petroacuteleo

Diferencial de presioacuten (pe-pwf) (Drawdown) Es la diferencia entre la presioacuten existente en el liacutemite exterior de un pozo y la presioacuten de fondo de produccioacuten del mismo

Emulsioacuten es la formada cuando un liacutequido inmiscible disperso en otro y usando un quiacutemico reduce la tensioacuten interfacial entre los dos logrando la estabilidad

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Esfuerzo es la fuerza aplicada a un cuerpo pudiendo eacuteste resultar deformado o tensionado

Estimulaciones teacutecnicas de rehabilitacioacuten aplicadas a los pozos para estimular su capacidad productora Entre estas teacutecnicas se encuentran forzamiento de arena con petroacuteleo forzamiento de arena con agua fracturamiento acidificacioacuten lavado de perforaciones y frac pack

Fino es aquella partiacutecula que posea un tamantildeo entre el rango de 44 a 74 micrones Formacioacuten se refiere a estratos rocosos homogeacuteneos de cualquier tipo usados

particularmente para describir zonas de roca penetrada durante la perforacioacuten Fracturamiento es una forma de permitir el acceso a los poros de la formacioacuten

que contiene hidrocarburos Se dirige fluido a alta presioacuten hacia la roca causando su ruptura Para mantener la ruptura abierta se emplean aditivos (agentes de sosteacuten)

Gas natural una mezcla de hidrocarburos gaseosos que se encuentra en muchos tipos de roca sedimentaria y estrechamente relacionadas a petroacuteleo crudo diferenciaacutendose de eacutesta en el rango de hidrocarburos y sus constituyentes El gas natural es principalmente parafiacutenico consiste principalmente de metano con proporciones significativas de etano propano butano y algo de pentano y usualmente nitroacutegeno y dioacutexido de carbono Otra definicioacuten- Es el gas natural asociado y no asociado en su estado natural Puede ser huacutemedo si tiene condensado o ser seco si no tiene condensado

Grado API clasificacioacuten para petroacuteleo con propoacutesitos particulares en funcioacuten de su densidad Numeacutericamente el valor es obtenido de la foacutermula [1415 Grav Espec A 16deg C] ndash 1315

Inhibidores de Corrosioacuten Los inhibidores son materiales quiacutemicos que cuando se disuelven en soluciones aacutecidas retardan grandemente la tasa de reaccioacuten del aacutecido con los metales Son usados en acidificacioacuten para evitar dantildeos al revestidor tuberiacuteas bombas vaacutelvulas y otros equipos del pozo pero los inhibidores no pueden detener completamente toda la reaccioacuten entre el aacutecido y el metal sin embargo ellos pueden hacer mas lenta la reaccioacuten eliminando 95 ndash 985 de la peacuterdida del metal que de otra forma ocurririacutea

Petroacuteleo una mezcla liacutequida de muchas sustancias principalmente compuestas de hidroacutegeno y oxiacutegeno El petroacuteleo crudo variacutea en apariencia desde incoloro hasta completamente negro tiene una capacidad caloriacutefica entre 18300 a 19500 Btu por libra y una gravedad especiacutefica entre 078 y 100 (correspondiente a 50deg API y 10deg API respectivamente) De acuerdo a su gravedad se clasifican en

o Crudo Liviano gt 30deg APIo Crudo Medio 22-30degAPIo Crudo Pesado lt 22deg API

Poro es el espacio vaciacuteo que posee la roca donde se puede almacenar aire agua hidrocarburo u otro fluido El porcentaje de espacio vaciacuteo es la porosidad de la roca

Pozo hoyo que ha sido terminado apropiadamente con los aditamentos requeridos para traer a la superficie la produccioacuten de gas yo petroacuteleo de un yacimiento

Pozo abandonado un pozo que actualmente no estaacute produciendo debido a que fue originalmente seco (dry hole) o debido a que ha cesado de producir La

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regulacioacuten peruana requiere que los pozos abandonados sean taponados para prevenir la contaminacioacuten de petroacuteleo gas o agua desde un estrato hacia otro

Pozo de gas hoyo que tiene como objetivo de extraer gas natural y llevarlo hasta la superficie

Presioacuten de poro es la presioacuten del yacimiento Rehabilitacioacuten de Pozos (RARC) operacioacuten programada que se realiza con

fines de reestablecer yo mejorar la capacidad del intervalo productor de un pozo o de cambiar el horizonte de produccioacuten por otro ubicado a mayor o menor profundidad Presenta el esfuerzo requerido para ejecutar trabajos de estimulaciones reparaciones recantildeoneo yo terminacioacuten a pozos

Reparacioacuten trabajos que se hacen uacutenicamente en las instalaciones de superficie o de subsuelo de los pozos con fines de corregir inconvenientes o desperfectos mecaacutenicos que disminuyan o impidan la produccioacuten de pozos

Reservas posibles estimado de reservas de petroacuteleo o gas en base a datos geoloacutegicos o de ingenieriacutea de aacutereas no perforadas o no probadas

Reservas probables estimado de las reservas de petroacuteleo yo gas en base a estructuras penetradas pero requiriendo confirmacioacuten maacutes avanzada para podeacuterseles clasificar como reservas probadas

Reservas probadas la cantidad de petroacuteleo y gas que se estima recuperable de campos conocidos bajo condiciones econoacutemicas y operativas existentes

Reservas recuperables la proporcioacuten de hidrocarburos que se puede recuperar de un yacimiento empleando teacutecnicas existentes

RGP es la proporcioacuten de petroacuteleo y gas obtenida en un pozo productor bajo condiciones de presioacuten y temperatura dadas

Surfactantes Son quiacutemicos usados para disminuir la tensioacuten superficial o tensioacuten interfacial de soluciones de aacutecido fresco o aacutecido gastado

Viscosidad la resistencia de un liacutequido al movimiento o flujo normalmente se abate al elevar la temperatura

Yacimiento acumulacioacuten de petroacuteleo yo gas en roca porosa tal como arenisca Un yacimiento petrolero normalmente contiene tres fluidos (petroacuteleo gas y agua) que se separan en secciones distintas debido a sus gravedades variantes El gas siendo el maacutes ligero ocupa la parte superior del yacimiento el petroacuteleo la parte intermedia y el agua la parte inferior

CEMENTACION DE POZOS

Proceso que consiste en mezclar cemento seco y ciertos aditivos con agua para formar una lechada que es bombeada al pozo a traveacutes de la sarta de revestimiento Y colocarlo en el espacio anular entre el hoyo y el diaacutemetro externo del revestidor

El volumen a bombear es predeterminado para alcanzar las zonas criacuteticas (alrededor del fondo de la zapata espacio anular formacioacuten permeable hoyo desnudo etc ) LuegoSe deja fraguar y endurecer formando una barrera permanente e impermeable al movimiento de fluidos detraacutes del revestido

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Cementacioacuten Primaria

Se realiza al cementar los revestidores del pozo (conductor superficial intermedio produccioacuten etc) durante la perforacioacuten Entre los objetivos principales de esta cementacioacuten se pueden mencionar los siguientes

Adherir y fijar la sarta de revestimiento Restringir el movimiento de fluidos entre las formaciones productoras y el

confinamiento de los estratos acuiacuteferos

Proteger la sarta contra la corrosioacuten

Reforzar la sarta contra el aplastamiento debido a fuerzas externas y reforzar la resistencia de la sarta a presiones de estallido

Proteger la sarta durante los trabajos de cantildeoneo (completacioacuten)

Sellar la peacuterdida de circulacioacuten en zonas ladronas

Cementacioacuten Secundaria

Es el proceso de forzamiento de la lechada de cemento en el pozo que se realiza principalmente en reparacionesreacondicionamientos o en tareas de terminacioacuten de pozos Puede ser cementaciones forzadas y tapones de cemento

Los propoacutesitos principales de esta cementacioacuten son

Reparar trabajos de cementacioacuten primaria deficientes Reducir altas producciones de agua yo gas

Reparar filtraciones causadas por fallas del revestidor Abandonar zonas no productoras o agotadas

Sellar zonas de peacuterdidas de circulacioacuten Proteger la migracioacuten de fluido hacia zonas productoras

CONSIDERACIONES PREVIAS AL PROCESO DE CEMENTACIOacuteN PRIMARIA

El principal objetivo en una cementacioacuten primaria es conseguir un buen aislamiento zonal en el espacio anular este aislamiento depende en gran medida de la eficiencia de desplazamiento del fluido de perforacioacuten por el cemento y por la condicioacuten mecaacutenica del hoyo (1)Otros factores no menos importantes que los anteriormente nombrados se tomaron en cuenta ya que son parte integral del eacutexito del proceso de cementacioacuten estos se nombran a continuacioacuten en forma secuencial como parte de la planificacioacuten

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bull Lubricacioacuten del hoyoEl uso de lubricantes mecaacutenicos como las esferas soacutelidas de material sinteacutetico se utilizaron en la seccioacuten de hoyo abierto con mayor grado de inclinacioacuten facilitando la corrida del revestidorbull Circulacion despueacutes de bajar el RevestidorDespueacutes que el revestidor es corrido a la profundidad programada un volumen suficiente del fluido tiene que ser circulado para asegurarse que el hoyo esteacute limpio Antes de iniciar la cementacioacuten se requiere circular al menos un fondo arriba y desalojar el gas basado en el registro de calibracioacuten del hoyo(Caliper) Esta circulacioacuten ayuda a remover el fluido de baja movilidad (Fluido parcialmente deshidratado) y reducir la temperatura circulante de fondobull Diferencia de Densidades Entre los FluidosCon el fin de evitar la contaminacioacuten del cemento dentro de la tuberiacutea y en el espacio anular se utilizo la teacutecnica del doble lavador por delante y por detraacutes del cemento lo que genera proteccioacuten hidraacuteulica de alta eficiencia (Tapones Hidraacuteulicos)

OTRAS CONSIDERACIONESCon el propoacutesito de tener un hoyo estable y generar el miacutenimo dantildeo a la zona productora el fluido de perforacioacuten esta constituido por una fase liacutequida 100 aceite mineral y el agente densificante utilizado es el Carbonato de Calcio de granulometriacutea adecuada a la garganta poral seguacuten estudios realizados para definir este paraacutemetroEn los registros de geometriacutea de hoyo (Caliper) que se corre antes de bajar el Liner se ha observado que presentan diaacutemetro nominal de la mecha con una costra de lodo de 132rdquo a 232rdquo y una invasioacuten de 3rdquoEste tipo de lodo a demostrado ser muy eficaz (poco dantildeino) no solo al proceso de perforacion si no que tambieacuten permite una faacutecil remocioacuten y acuahumectacioacuten por los lavadores utilizados en el proceso de cementacioacutenNUEVAS TECNOLOGIacuteA EN CEMENTOS LIVIANOSMuchas de las empresas de cementacioacuten se han visto en la necesidad de profundizar auacuten maacutes en la buacutesqueda de nuevas alternativas con alto desempentildeo tecnoloacutegico y factibilidad econoacutemica en lo que a lechadas de baja densidad se refiere En los campos operacionales del Distritos Anaco la presioacuten de yacimiento ha declinado de una manera draacutestica esto ha hecho necesario la aplicacioacuten de nuevas teacutecnicas de cementacioacuten para tratar de no exceder el gradiente de fractura de eacutestas zonas y por consiguiente crear peacuterdidas de circulacioacuten que puedan limitar la productividad del pozo originando columnas de cemento incompletas y soportes de revestidor no adecuados Los procedimientos de reparacioacuten en eacutestos casos no soacutelo consumen tiempo y costos adicionales sino que tambieacuten debilitan el revestidor y las probabilidades de lograr una solucioacuten exitosa son bajas Entre las tecnologiacuteas comerciales disponibles tenemosLiteCRETESon sistemas cementantes que logran las bajas permeabilidades y la alta resistencia a la compresioacuten necesarias para garantizar la integridad del pozo y el aislamiento hidraacuteulico de las arenas con densidades lo suficientemente bajas como para impedir el fracturamiento de la formacioacuten y las peacuterdidas de circulacioacuten Este sistema presenta permeabilidad del cemento fraguado menor que la del cemento Portland convencional Clase G y la resistencia a la compresioacuten es comparable con la de este El sistema

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LiteCRETE es eficaz a temperaturas que variacutean de 80 a 300degF presiones de fondo del pozo de hasta 8000 lpc y lechadas cuyas densidades variacutean de 82 a 125 lbmgal(2) Este sistema utiliza microeacutesferas huecas de pequentildeos diaacutemetros (01 a 80 micrones) inertes compuestas principalmente de oacutexidos de siacutelice y aluminio con gas inerte en su interior lo cual permite obtener lechadas livianas de hasta 85 lpg que al combinarse con el cemento forma un sistema de ultraliviano de alta resistencia a la compresioacuten disentildeado para cementar a traveacutes de formaciones deacutebiles donde se requiere baja presioacuten hidrostaacutetica La tecnologiacutea presenta tres caracteriacutesticas fundamentales reemplaza parte del cemento por partiacuteculas inertes de baja gravedad especiacuteficas reduce el requerimiento de agua en la lechada e incrementa la cantidad de soacutelidos en la matriz del cemento La alta resistencia se obtiene mediante la mezcla de dos aditivos inertes con una distribucioacuten granulomeacutetrica y aacuterea superficial oacuteptima que reducen la porosidad y permeabilidad del cemento haciendo que los esfuerzos internos se distribuyan de una manera homogeacutenea en la matriz logrando propiedades antimigratorias estabilidad reoloacutegica y mejor control de filtradoDISENtildeO Y APLICACIOacuteN DE TEacuteCNICAS Y EQUIPOS1048766 Optimizacioacuten del uso de Simuladoresbull Para disentildear una cementacioacuten optima en casos severos es requisito indispensable la utilizacioacuten de los programas de cementacioacuten para evaluar todos los paraacutemetros hidraacuteulicos involucrados en el proceso de colocacioacuten de una lechada apropiada en el espacio anularLos voluacutemenes y densidades de los preflujos y lechadas diaacutemetros del hoyo diaacutemetro del revestidor inclinacioacuten del pozo zonas de gradientes criacuteticos y reacutegimen de flujo se acotan para mantener el equilibrio entre dos puntos fundamentales Presioacuten Poral le ECDBombeo le ECD Max PERF Esto permite mantener el control hidraacuteulico del pozo sin peacuterdida ni arremetidas y colocar el cemento al tope del disentildeo1048766 Disentildeo de Doble LavadorLas caracteriacutesticas maacutes importantes consideradas en el disentildeo de estos fluidos fueronbull El lavador base aceite se disentildeo para ser compatible con el lodo de perforacioacuten seguido por un lavador base agua de mayor densidad y reacutegimen de flujo turbulento a bajas tasas de bombeo el cual es compatible con el espaciador base aceite cuya composicioacuten permite mojar preferencialmente por agua la superficie a ser cementada creando un medio propicio para mejorar la adherencia de la mezcla de cemento hacia la tuberiacutea y la formacioacutenbull Las propiedades reoloacutegicas de estos fluidos permitieron alcanzar reacutegimen de flujo turbulento a bajos caudales de desplazamiento La utilizacioacuten de lavadores quiacutemicos dependioacute del hecho de no comprometer el control del pozo en el transcurso de la operacioacuten

MECHASEs la herramienta encargada de penetrar la corteza terrestre tambieacuten se denomina

(barrena broca o treacutepano) que en cierto sentido es el punto central de todo el equipo de perforacioacuten rotatoria esta montada en el extremo inferior de la columna de perforacioacuten y se sujeta a los porta mechas con una junta de tuberiacutea

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Mecanismo de accioacutenLa mecha constituye una herramienta baacutesica del proceso de perforacioacuten del hoyo

logrando asiacute ser el eje central de toda operacioacuten de perforacioacuten y se utiliza como elemento cortador para penetrar las formaciones de petroacuteleo y gas El rendimiento de una mecha va depender de muchos factores incluso de una adecuada eleccioacuten tanto de las mechas mismas como de los paraacutemetros de perforacioacuten y del sistema hidraacuteulico Si durante la perforacioacuten de un largo intervalo la mecha encuentra un cambio de formacioacuten El control de estas variables permite perforar un hoyo al menor costo por pie lo cual tiene que ser el objetivo primordial al momento de disentildear una mecha

Clasificacioacuten y tipos de mechasLa clasificacioacuten de las mechas va a depender de otros factores como esta va

ligada con el fluido de perforacioacuten y se dispone para descargarse por los orificios de salida de la mecha de modo que se pueden llamarrdquo mechas de arrastre o de conos cada una de ellas posee caracteriacutesticas especiacuteficas que permiten subdividirla en tipos conforme a lo mostrado en la Tabla 2

Tabla 2 Clasificacioacuten y Tipos de Mechas CLASES CARACTERIacuteSTICAS TIPOS

De arrastreLos cortadores forman parte integral de la mecha

De cortadores de acero De diamantes naturales De diamantes Policristalinos

De conos

Los cortadores estaacuten unidos a dos o tres piezas coacutenicas las cuales giran alrededor de su eje (tricoacutenica)

De dientes maquinados De insertos

Fuente Fundamentos de la Ingenieriacutea de Petroacuteleo (1994 paacuteg 30)

Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacutenEl eacutexito o fracaso de un proyecto de perforacioacuten depende en gran parte de la

seleccioacuten de la mecha o barrena ya que estas deben cumplir con una serie de condiciones previas al inicio de la operacioacuten Ciertamente la primera y se diriacutea que la maacutes importante condicioacuten es el aspecto geoloacutegico A continuacioacuten se mencionan algunos factores a considerar en la seleccioacuten de la mecha de perforacioacuten

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TABLA 3 Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacuten

TIPOS DE FORMACIOacuteN TIPOS DE MECHA

SUAVE O BLANDA

n Mechas con dientes o insertos largosn Dientes en forma de cinceln Mechas con alta descentralizacioacuten (off-set)n Formacioacuten que responda maacutes a la rotacioacuten que al

peso

SEMIDURA A DURA

n Mechas con dientes e insertos maacutes pequentildeos

n Configuracioacuten de dientes o insertos debe pasar desde la forma del cincel semi-redondeada proyectil hasta doble cono Dependiendo de la dureza

n Mechas con poca descentralizacioacutenn Formacioacuten que responda maacutes al peso de

la rotacioacuten

ABRASIVA n Mechas con proteccioacuten de calibre

FLUIDOS DE COMPLETACION

Los fluidos de completacioacuten y rehabilitacioacuten son fluidos especializados que se usan durante las operaciones de completacioacuten de pozo y los procedimientos de rehabilitacioacuten remediadores Ademaacutes de controlar la presioacuten subsuperficial con la densidad estos fluidos tambieacuten deben minimizar los dantildeos a la formacioacuten durante las operaciones de completacioacuten y rehabilitacioacuten El uso de fluidos que causan dantildeos miacutenimos a la formacioacuten puede resultar en una produccioacuten dramaacuteticamente mejorada

FLUIDOS DE COMPLETACIOacuteN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOSCuando se realizan operaciones de completacioacuten y reacondicionamiento de pozos se usan fluidos tales como salmueras agua de formacioacuten agua fresca etc los cuales junto con los soacutelidos con los que son preparados o que acarrean al descender mediante una sobrepresioacuten ingresan a la formacioacuten provocando una interaccioacuten entre dicho fluido y los componentes del yacimiento Estas interacciones pueden dar como resultado una caiacuteda de presioacuten adicional al flujo de fluidos de produccioacuten hacia el pozo debido al dantildeo ocasionado por la migracioacuten de finos y arcillas hinchamiento de arcillas emulsiones cambios de mojabilidad entre otros Los soacutelidos que entran a la formacioacuten con el fluido

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de completacioacuten y reacondicionamiento pueden llegar a obstruir el paso del fluido del yacimiento al pozo productor

Caracteriacutesticas de los fluidos de completacioacuten y reacondicionamiento Debido a que los quiacutemicos usados en un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento tambieacuten podriacutean ser empleados en trabajos de perforacioacuten cementacioacuten cantildeoneo y reacondicionamiento de pozos eacutestos deben ser disentildeado de tal manera que su contacto con la formacioacuten minimice al maacuteximo los dantildeos ocasionados a la misma con el propoacutesito de mantener e incluso mejorar su produccioacuten por tanto es indispensable que las caracteriacutesticas del fluido sean compatibles con las propiedades de la formacioacuten

Seleccioacuten de un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento

Un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento debe ser seleccionado considerando las propiedades petrofiacutesicas de la formacioacuten las cuales ayudan a determinar el tipo de formacioacuten sobre la cual se va a trabajar y la formulacioacuten y propiedades que debe tener el fluido para optimizar su utilidad

Herramientas a utilizar en la perforacioacuten direccionalExisten en el mercado una gran variedad de herramientas que son uacutetiles en la perforacioacuten direccional

Mechas son de tamantildeo convencional con uno o dos chorros de mayor diaacutemetro que el tercero o dos chorros ciegos y uno especial a traveacutes del cual sale el fluido de perforacioacuten a altas velocidades tambieacuten puede ser utilizada una mecha bicono con un chorro sobresaliente

La fuerza hidraacuteulica generada erosiona una cavidad en la formacioacuten lo que permite a la mecha dirigirse en esta direccioacuten Este es un meacutetodo utilizado normalmente en formaciones blandas y semiblandasLa perforacioacuten se realiza en forma alternada es decir se erosiona una seccioacuten del hoyo y luego se continuacutea con la perforacioacuten rotatoria

Cucharas deflectoras (guiasonda) son piezas de acero en forma de cuchara con la punta cincelada

Cuchara removible se usa para iniciar el cambio de inclinacioacuten y rumbo del pozo para perforar al lado de tapones de cemento o para enderezar pozos desviadores Consta de una larga cuntildea invertida de acero coacutencava en un lado para sostener y guiar la sarta de perforacioacuten Posee una punta de cincel en el extremo para evitar el giro de la herramienta y de un tubo portamecha en el tope para rescatar la herramienta

Estabilizador un cuerpo estabilizador es sustentado giratoriamente por el sub estabilizador donde el cuerpo estabilizador permanece sustancialmente estacionario en relacioacuten con el pozo de sondeo a medida que gira la sarta de perforacioacuten Al menos una

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pala estabilizadora es sustentada por el cuerpo estabilizador siendo la pala estabilizadora extensible radialmente desde el estabilizador para encajarse con la pared lateral del pozo de sondeo Cada pala estabilizadora es extensible y retirable desde el cuerpo estabilizador independientemente de las demaacutes Cada una de las palas va guiada por ranuras de fondo inclinado y desplazada a lo largo del fondo por un motor eleacutectrico Los motores son alimentados por bateriacuteas que se cargan por acoplamiento inductivo con bobinas de carga sustentadas por el sub estabilizador El movimiento de las palas se controla por telemetriacutea desde la superficie o por un sistema mwd (mediciones durante la perforacioacuten)

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  • De arrastre
  • De conos
  • SUAVE O BLANDA
  • SEMIDURA A DURA
  • ABRASIVA

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trabajo subsiguiente se lleva a cabo a traveacutes de la tuberiacutea de produccioacuten con equipo manejado a cable

FACTORES QUE DETERMINAN EL TIPO DE CONFIGURACIOacuteN MECAacuteNICA

a) Tipo de pozo (productor inyector etc)b) Nuacutemero de zonas a completarc) Mecanismo de produccioacutend) Procesos de recuperacioacuten secundaria (inyeccioacuten de agua inyeccioacuten de gas etc)e) Grado de compactacioacuten de la formacioacutenf) Posibilidades de futuros reacondicionamientosg) Costos de los equipos

MEacuteTODOS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIALCuando la energiacutea natural de un yacimiento es suficiente para promover el desplazamiento de los fluidos desde su interior hasta el fondo del pozo y de alliacute hasta la superficie se dice que el pozo fluye ldquonaturalmenterdquo Es decir el fluido se desplaza como consecuencia del diferencial de presioacuten entre la formacioacuten y el fondo del pozo Posteriormente como producto de la explotacioacuten del yacimiento la presioacuten de eacuteste disminuye esto implica que la produccioacuten de fluidos baja hasta el momento en el cual el pozo deja de producir por siacute mismo De alliacute que surja la necesidad de extraer los fluidos del yacimiento mediante la aplicacioacuten de fuerzas o energiacuteas ajenas al pozo a este proceso se le denomina Levantamiento ArtificialExisten diversos Meacutetodos de Levantamiento Artificial entre los cuales se encuentran los siguientes Bombeo Mecaacutenico Convencional (BMC) Bombeo Electrosumergible (BES) Bombeo de Cavidad Progresiva (BCP) Bombeo Hidraacuteulico (BH) y Levantamiento Artificial por Gas (LAG)A continuacioacuten se describen brevemente los Meacutetodos de Levantamiento Artificial mencionados anteriormenteBOMBEO MECAacuteNICO CONVENCIONALEste meacutetodo consiste fundamentalmente en una bomba de subsuelo de accioacuten reciprocante abastecida con energiacutea suministrada a traveacutes de una sarta de cabillas La energiacutea proviene de un motor eleacutectrico o de combustioacuten interna la cual moviliza una unidad de superficie mediante un sistema de engranajes y correas El Bombeo Mecaacutenico Convencional tiene su principal aplicacioacuten en el aacutembito mundial en la produccioacuten de crudos pesados y extrapesados aunque tambieacuten se usa en la produccioacuten de crudos medianos y livianos Este tipo de levantamiento gracias a su simplicidad es posible usarlo en casi cualquier tipo de pozo que requiera de levantamiento sin embargo tiene liacutemites fiacutesicos como la profundidad y volumen a levantar

BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE

Este Meacutetodo de Levantamiento Artificial emplea la energiacutea eleacutectrica convertida en energiacutea mecaacutenica para levantar una columna de fluido desde un nivel determinado hasta la superficie descargaacutendolo a una determinada presioacuten

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El BES ha probado ser un sistema artificial de produccioacuten eficiente y econoacutemico Este tiene como principio fundamental impulsar el fluido del reservorio hacia la superficie mediante la rotacioacuten centrifugade la bomba Este meacutetodo puede utilizarse para producir fluidos de alta viscosidad Crudos con gas y pozos con alta temperatura

BOMBEO DE CAVIDAD PROGRESIVA

Una Bomba de cavidad progresiva consiste en una bomba de desplazamiento positivo engranada en forma espiral cuyos componentes principales son un rotor metaacutelico y un estator cuyo material es elastoacutemero El crudo es desplazado en forma continua entre los filamentos de tornillo del rotor y desplazado axialmente mientras que el tornillo rota El movimiento es transmitido por medio de una sarta de cabillas desde la superficie hasta la bomba empleando para ello un motor ndash reductor acoplado a las cabillas

Este tipo de bombas se caracteriza por operar a baja velocidades y permitir manejar altos voluacutemenes de gas soacutelidos en suspensioacuten y cortes de agua asiacute como tambieacuten es ideal para manejar crudos de mediano y bajo Grado API

LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS (LAG)Este Meacutetodo de Levantamiento Artificial opera mediante la inyeccioacuten continua de gas a alta presioacuten en la columna de los fluidos de produccioacuten (Flujo continuo) con el objeto de disminuir la densidad del fluido producido y reducir el peso de la columna hidrostaacutetica sobre la formacioacuten obtenieacutendose asiacute un diferencial de presioacuten entre el yacimiento y el pozo que permite que el pozo fluya adecuadamente El gas tambieacuten puede inyectarse a intervalos regulares para desplazar los fluidos hacia la superficie en forma de tapones de liacutequido (Flujo intermitente) Como variantes de estos meacutetodos tambieacuten se han desarrollado otros como la Caacutemara de Acumulacioacuten el Pistoacuten Metaacutelico y el Flujo Pistoacuten

REACONDICIONAMIENTO RECOMPLETACIOacuteN (RaRc) Y SERVICIOS A POZOSEl reacondicionamiento y recompletacioacuten se refieren a todos aquellos trabajos que se realizan a los pozos activos o inactivos cuyo objetivo principal es mejorar las condiciones productivas de los mismos (produccioacuten de hidrocarburos e inyeccioacuten de fluidos) Estos trabajos modifican las condiciones de

a) Pozo entre estas actividades se encuentran el cantildeoneo control de arena gas y agua apertura o cierre de arenas perforacioacuten de ventanas horizontales (ldquoReentryrdquo) o verticales (ldquoRedrillrdquo) profundizacioacuten lavado de perforaciones cambios de meacutetodo de produccioacuten conversioacuten de productor a inyector y viceversa

b) Yacimiento entre estas actividades se encuentran las estimulaciones con inyeccioacuten alternada de vapor acidificacioacuten de zonas bombeo de quiacutemicos fracturamiento y recantildeoneo

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Todas estas actividades antes mencionadas se pueden realizar con o sin taladro Esto depende de si el trabajo necesita el manejo de la tuberiacutea o si solo se necesita hacer uso de una guaya fina Los servicios se refieren a todos aquellos trabajos que se realizan a los pozos activos o inactivos cuyo objetivo principal es mejorar las condiciones productivas de los mismos (produccioacuten de hidrocarburos e inyeccioacuten de fluidos) sin modificar las condiciones fiacutesicas mecaacutenicas del pozo yo yacimiento Entre estas actividades tenemos sacar las varillas y tuberiacuteas de produccioacuten reemplazar el equipo subterraacuteneo trabajo de limpieza de pozos trabajos de induccioacuten a produccioacuten conexioacuten del cabezal del pozo y los trabajos de guaya

Fallas en el equipo Muchas veces las fallas mecaacutenicas estaacuten asociadas con el equipo del pozo instalado tales como filtraciones en la tuberiacutea y la empacadura fallas del revestimiento y la tuberiacutea y el mal funcionamiento del levantamiento artificial Las indicaciones de la presioacuten de superficie generalmente indicaraacuten la fuente del problema pero los estudios de presioacuten y temperatura son uacutetiles donde se puedan aplicar

Pozos no problemaacuteticosAunque la correccioacuten de pozos problemaacuteticos constituye una gran parte del programa de reacondicionamientos hay muchas razones por las cuales se hacen reacondicionamientos Los de mayor importancia son (1) reterminacioacuten o terminacioacuten muacuteltiple (2) evaluacioacuten del yacimiento (3) instalaciones de serviciosa) Reterminacioacuten terminacioacuten muacuteltiple Estos reacondicionamientos son hechos

para obtener produccioacuten adicional en zonas nuevas o para drenar maacutes efectivamente un yacimiento desarrollado La revisioacuten perioacutedica del comportamiento del yacimiento mapas de subsuelo y las capacidades de produccioacuten del pozo conduciraacuten frecuentemente a reacondicionamientos econoacutemicamente atractivos en esta categoriacutea La seleccioacuten del intervalo de produccioacuten debe ser considerada cuidadosamente como se discute bajo la seccioacuten de seleccioacuten del intervalo para prevenir una produccioacuten prematura de gas o agua y para minimizar reacondicionamientos futuros

b) Evaluacioacuten del yacimiento Un control geoloacutegico y del yacimiento muchas veces requiere pruebas exploratorias para localizar contactos o probar arenas de contenidos desconocidos El anaacutelisis cuidadoso de todos los datos disponibles es necesario para asegurar que el costo de este tipo de reacondicionamiento sea justificado

c) Instalaciones de servicios Los pozos de inyeccioacuten de gas y agua pozos de eliminacioacuten y de fuentes de agua estaacuten incluidos en este grupo Asociado generalmente con proyectos adicionales de recuperacioacuten o requerido por otras razones el anaacutelisis generalmente estaacute limitado a la designacioacuten del pozo oacuteptimo para lograr el resultado deseado La disponibilidad del pozo la localizacioacuten estructural desarrollo de arena y la seleccioacuten del equipo estaacuten entre las mayores consideraciones

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ABREVIATURASo Factor Volumeacutetrico del petroacuteleo Densidad del fluido (grcm3 lbgal etc)microo Viscosidad del petroacuteleo (cps)$Bbl Doacutelares por barril AyS Porcentaje de Agua y SedimentosAMS Aacuterea Mayor de SocororoAPI American Petroleum InstituteBbl BarrilBCP Bombeo de Cavidad ProgresivaBMC Bombeo Mecaacutenico ConvencionalBN Barriles NormalesBNA Barriles Normales de AguaBNP Barriles Normales de PetroacuteleoBNPD Barriles Normales por diacuteaBot BotellaBPD Barriles por diacuteaBPPD Barriles de Petroacuteleo por DiacuteaBs BoliacutevaresCA Compantildeiacutea AnoacutenimaCBL-VDL Registros de evaluacioacuten de cementoCF Cuello FlotadorCOORD Coordenadascp CentipouseD DiacuteaDE Diaacutemetro externoDI Diaacutemetro internoEI Eficiencia de InversioacutenEmp EmpacaduraEMR Elevacioacuten Mesa RotariaET Elevacioacuten del TerrenoEUE ldquoExternal UpsetrdquodegF Grados FahrenheitFDC Perfil eleacutectrico y de densidadFR Factor de recobroGOES Gas Original en Sitio PCNGp Gas producidoh Espesor del YacimientoHr Horas

HP Horse PowerISLR Impuesto Sobre La RentaKo Permeabilidad del PetroacuteleoLAG Levantamiento Artificial por GasLb LibrasLOC LocalizacioacutenLPG Libras por GaloacutenLppc Libras por pulgada cuadradaMMMPCN 1times109 Pies Cuacutebicos NormalesNSEOE NorteSurEsteOeste (rumbos variados)Np Petroacuteleo producidoUN ldquoNot-UpsetrdquoP Presioacuten Lpcpbnm Pies bajo el nivel del marPCN Pies Cuacutebicos NormalesPDVSA Petroacuteleos de Venezuela Sociedad AnoacutenimaPe Presioacuten Estaacutetica LpcPF Profundidad FinalPOES Petroacuteleo Original en Sitio BNPr Presioacuten de Yacimiento LpcPulg PulgadasPwf Presioacuten de Fondo FluyenteQo Tasa de PetroacuteleoRa Rc Rehabilitacioacuten Reacondicionamientore Radio efectivo de DrenajeRev RevestimientoRGL Relacioacuten Gas ndash Liacutequido PCNBNRGP Relacioacuten Gas ndash Petroacuteleo PCNBNRs Relacioacuten gas petroacuteleo (PCNBN)rw radio del PozoSA Sociedad AnoacutenimaSP Registro eleacutectrico de Potencial EspontaacuteneoT TemperaturaTDC Tapoacuten de CementoTDH Tapoacuten de HierroTIR Tasa Interna de RetornoVPN Valor Presente NetoWp Agua producida

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GLOSARIO DE TEacuteRMINOS API ldquoAmerican Petroleum Instituterdquo formada en 1917 para organizar la industria

petrolera a fin de ordenar la demanda de petroacuteleo durante la primera guerra mundial Es una organizacioacuten sin fines de lucro que sirve para coordinar y promover el intereacutes de la industria petrolera en su relacioacuten con gobierno y otros

Arcillas son minerales muy pequentildeos con una micro estructura en capas y un gran aacuterea de superficie los materiales arcillosos estaacuten formados por pequentildeas partiacuteculas que son clasificadas seguacuten su estructura dentro de un grupo especiacutefico denominado minerales arcillosos

Aacuterea divisioacuten geograacutefica de mayor escala donde se realizan operaciones de exploracioacuten yo produccioacuten

Arenamiento fenoacutemeno donde material de la formacioacuten viaja hacia el pozo y la superficie como parte de los fluidos producidos

Arenisca roca sedimentaria claacutestica formada por granos de arena cuyo tamantildeo variacutea entre 2 ndash 00625 mm

Asfaltenos Son depoacutesitos orgaacutenicos que provienen de la perturbacioacuten del equilibrio de los crudos y pertenecen al grupo de los bituacutemenes en el cual se encuentran tambieacuten los maltenos y las resinas

Buzamiento mide el aacutengulo entre el plano a estudiar y el plano horizontal Campo proyeccioacuten en superficie del conjunto de yacimientos de hidrocarburos

con caracteriacutesticas similares y asociados al mismo rasgo geoloacutegico Cantildeoneo meacutetodo que consiste en perforar la tuberiacutea de revestimiento para hacer

fluir gas natural yo petroacuteleo del yacimiento hacia el pozo Cizallamiento fuerza paralela a la superficie de los cuerpos Compactacioacuten es el proceso fiacutesico donde los sedimentos son consolidados

resultando una reduccioacuten de los poros entre los granos Completacioacuten es la preparacioacuten de un pozo para ponerlo en produccioacuten

econoacutemicamente Despueacutes que un pozo es entubado y cementado cada horizonte productivo es puesto en contacto permanente con el pozo permitiendo el flujo de fluidos del reservorio hacia la superficie a traveacutes de la tuberiacutea de produccioacuten y el equipo apropiado para controlar la tasa de flujo El contacto con cada horizonte puede ser alcanzado directamente (a hueco abierto) o por cantildeoneo a traveacutes de la tuberiacutea de revestimiento Otra definicioacuten- Trabajos posteriores a la perforacioacuten que tienen por objeto poner el pozo en condiciones de producir

Compresioacuten es el proceso donde se obliga a un cuerpo a reducir su volumen Consolidacioacuten este teacutermino estaacute relacionado con los sedimentos que se han

compactado y cementado hasta el grado de convertirse en un soacutelido Las consecuencias tiacutepicas de consolidacioacuten incluyen un aumento en la densidad y la velocidad acuacutestica y una disminucioacuten en la porosidad

Corte de agua representa el porcentaje de agua que se produce con un barril de petroacuteleo

Diferencial de presioacuten (pe-pwf) (Drawdown) Es la diferencia entre la presioacuten existente en el liacutemite exterior de un pozo y la presioacuten de fondo de produccioacuten del mismo

Emulsioacuten es la formada cuando un liacutequido inmiscible disperso en otro y usando un quiacutemico reduce la tensioacuten interfacial entre los dos logrando la estabilidad

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Esfuerzo es la fuerza aplicada a un cuerpo pudiendo eacuteste resultar deformado o tensionado

Estimulaciones teacutecnicas de rehabilitacioacuten aplicadas a los pozos para estimular su capacidad productora Entre estas teacutecnicas se encuentran forzamiento de arena con petroacuteleo forzamiento de arena con agua fracturamiento acidificacioacuten lavado de perforaciones y frac pack

Fino es aquella partiacutecula que posea un tamantildeo entre el rango de 44 a 74 micrones Formacioacuten se refiere a estratos rocosos homogeacuteneos de cualquier tipo usados

particularmente para describir zonas de roca penetrada durante la perforacioacuten Fracturamiento es una forma de permitir el acceso a los poros de la formacioacuten

que contiene hidrocarburos Se dirige fluido a alta presioacuten hacia la roca causando su ruptura Para mantener la ruptura abierta se emplean aditivos (agentes de sosteacuten)

Gas natural una mezcla de hidrocarburos gaseosos que se encuentra en muchos tipos de roca sedimentaria y estrechamente relacionadas a petroacuteleo crudo diferenciaacutendose de eacutesta en el rango de hidrocarburos y sus constituyentes El gas natural es principalmente parafiacutenico consiste principalmente de metano con proporciones significativas de etano propano butano y algo de pentano y usualmente nitroacutegeno y dioacutexido de carbono Otra definicioacuten- Es el gas natural asociado y no asociado en su estado natural Puede ser huacutemedo si tiene condensado o ser seco si no tiene condensado

Grado API clasificacioacuten para petroacuteleo con propoacutesitos particulares en funcioacuten de su densidad Numeacutericamente el valor es obtenido de la foacutermula [1415 Grav Espec A 16deg C] ndash 1315

Inhibidores de Corrosioacuten Los inhibidores son materiales quiacutemicos que cuando se disuelven en soluciones aacutecidas retardan grandemente la tasa de reaccioacuten del aacutecido con los metales Son usados en acidificacioacuten para evitar dantildeos al revestidor tuberiacuteas bombas vaacutelvulas y otros equipos del pozo pero los inhibidores no pueden detener completamente toda la reaccioacuten entre el aacutecido y el metal sin embargo ellos pueden hacer mas lenta la reaccioacuten eliminando 95 ndash 985 de la peacuterdida del metal que de otra forma ocurririacutea

Petroacuteleo una mezcla liacutequida de muchas sustancias principalmente compuestas de hidroacutegeno y oxiacutegeno El petroacuteleo crudo variacutea en apariencia desde incoloro hasta completamente negro tiene una capacidad caloriacutefica entre 18300 a 19500 Btu por libra y una gravedad especiacutefica entre 078 y 100 (correspondiente a 50deg API y 10deg API respectivamente) De acuerdo a su gravedad se clasifican en

o Crudo Liviano gt 30deg APIo Crudo Medio 22-30degAPIo Crudo Pesado lt 22deg API

Poro es el espacio vaciacuteo que posee la roca donde se puede almacenar aire agua hidrocarburo u otro fluido El porcentaje de espacio vaciacuteo es la porosidad de la roca

Pozo hoyo que ha sido terminado apropiadamente con los aditamentos requeridos para traer a la superficie la produccioacuten de gas yo petroacuteleo de un yacimiento

Pozo abandonado un pozo que actualmente no estaacute produciendo debido a que fue originalmente seco (dry hole) o debido a que ha cesado de producir La

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regulacioacuten peruana requiere que los pozos abandonados sean taponados para prevenir la contaminacioacuten de petroacuteleo gas o agua desde un estrato hacia otro

Pozo de gas hoyo que tiene como objetivo de extraer gas natural y llevarlo hasta la superficie

Presioacuten de poro es la presioacuten del yacimiento Rehabilitacioacuten de Pozos (RARC) operacioacuten programada que se realiza con

fines de reestablecer yo mejorar la capacidad del intervalo productor de un pozo o de cambiar el horizonte de produccioacuten por otro ubicado a mayor o menor profundidad Presenta el esfuerzo requerido para ejecutar trabajos de estimulaciones reparaciones recantildeoneo yo terminacioacuten a pozos

Reparacioacuten trabajos que se hacen uacutenicamente en las instalaciones de superficie o de subsuelo de los pozos con fines de corregir inconvenientes o desperfectos mecaacutenicos que disminuyan o impidan la produccioacuten de pozos

Reservas posibles estimado de reservas de petroacuteleo o gas en base a datos geoloacutegicos o de ingenieriacutea de aacutereas no perforadas o no probadas

Reservas probables estimado de las reservas de petroacuteleo yo gas en base a estructuras penetradas pero requiriendo confirmacioacuten maacutes avanzada para podeacuterseles clasificar como reservas probadas

Reservas probadas la cantidad de petroacuteleo y gas que se estima recuperable de campos conocidos bajo condiciones econoacutemicas y operativas existentes

Reservas recuperables la proporcioacuten de hidrocarburos que se puede recuperar de un yacimiento empleando teacutecnicas existentes

RGP es la proporcioacuten de petroacuteleo y gas obtenida en un pozo productor bajo condiciones de presioacuten y temperatura dadas

Surfactantes Son quiacutemicos usados para disminuir la tensioacuten superficial o tensioacuten interfacial de soluciones de aacutecido fresco o aacutecido gastado

Viscosidad la resistencia de un liacutequido al movimiento o flujo normalmente se abate al elevar la temperatura

Yacimiento acumulacioacuten de petroacuteleo yo gas en roca porosa tal como arenisca Un yacimiento petrolero normalmente contiene tres fluidos (petroacuteleo gas y agua) que se separan en secciones distintas debido a sus gravedades variantes El gas siendo el maacutes ligero ocupa la parte superior del yacimiento el petroacuteleo la parte intermedia y el agua la parte inferior

CEMENTACION DE POZOS

Proceso que consiste en mezclar cemento seco y ciertos aditivos con agua para formar una lechada que es bombeada al pozo a traveacutes de la sarta de revestimiento Y colocarlo en el espacio anular entre el hoyo y el diaacutemetro externo del revestidor

El volumen a bombear es predeterminado para alcanzar las zonas criacuteticas (alrededor del fondo de la zapata espacio anular formacioacuten permeable hoyo desnudo etc ) LuegoSe deja fraguar y endurecer formando una barrera permanente e impermeable al movimiento de fluidos detraacutes del revestido

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Cementacioacuten Primaria

Se realiza al cementar los revestidores del pozo (conductor superficial intermedio produccioacuten etc) durante la perforacioacuten Entre los objetivos principales de esta cementacioacuten se pueden mencionar los siguientes

Adherir y fijar la sarta de revestimiento Restringir el movimiento de fluidos entre las formaciones productoras y el

confinamiento de los estratos acuiacuteferos

Proteger la sarta contra la corrosioacuten

Reforzar la sarta contra el aplastamiento debido a fuerzas externas y reforzar la resistencia de la sarta a presiones de estallido

Proteger la sarta durante los trabajos de cantildeoneo (completacioacuten)

Sellar la peacuterdida de circulacioacuten en zonas ladronas

Cementacioacuten Secundaria

Es el proceso de forzamiento de la lechada de cemento en el pozo que se realiza principalmente en reparacionesreacondicionamientos o en tareas de terminacioacuten de pozos Puede ser cementaciones forzadas y tapones de cemento

Los propoacutesitos principales de esta cementacioacuten son

Reparar trabajos de cementacioacuten primaria deficientes Reducir altas producciones de agua yo gas

Reparar filtraciones causadas por fallas del revestidor Abandonar zonas no productoras o agotadas

Sellar zonas de peacuterdidas de circulacioacuten Proteger la migracioacuten de fluido hacia zonas productoras

CONSIDERACIONES PREVIAS AL PROCESO DE CEMENTACIOacuteN PRIMARIA

El principal objetivo en una cementacioacuten primaria es conseguir un buen aislamiento zonal en el espacio anular este aislamiento depende en gran medida de la eficiencia de desplazamiento del fluido de perforacioacuten por el cemento y por la condicioacuten mecaacutenica del hoyo (1)Otros factores no menos importantes que los anteriormente nombrados se tomaron en cuenta ya que son parte integral del eacutexito del proceso de cementacioacuten estos se nombran a continuacioacuten en forma secuencial como parte de la planificacioacuten

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bull Lubricacioacuten del hoyoEl uso de lubricantes mecaacutenicos como las esferas soacutelidas de material sinteacutetico se utilizaron en la seccioacuten de hoyo abierto con mayor grado de inclinacioacuten facilitando la corrida del revestidorbull Circulacion despueacutes de bajar el RevestidorDespueacutes que el revestidor es corrido a la profundidad programada un volumen suficiente del fluido tiene que ser circulado para asegurarse que el hoyo esteacute limpio Antes de iniciar la cementacioacuten se requiere circular al menos un fondo arriba y desalojar el gas basado en el registro de calibracioacuten del hoyo(Caliper) Esta circulacioacuten ayuda a remover el fluido de baja movilidad (Fluido parcialmente deshidratado) y reducir la temperatura circulante de fondobull Diferencia de Densidades Entre los FluidosCon el fin de evitar la contaminacioacuten del cemento dentro de la tuberiacutea y en el espacio anular se utilizo la teacutecnica del doble lavador por delante y por detraacutes del cemento lo que genera proteccioacuten hidraacuteulica de alta eficiencia (Tapones Hidraacuteulicos)

OTRAS CONSIDERACIONESCon el propoacutesito de tener un hoyo estable y generar el miacutenimo dantildeo a la zona productora el fluido de perforacioacuten esta constituido por una fase liacutequida 100 aceite mineral y el agente densificante utilizado es el Carbonato de Calcio de granulometriacutea adecuada a la garganta poral seguacuten estudios realizados para definir este paraacutemetroEn los registros de geometriacutea de hoyo (Caliper) que se corre antes de bajar el Liner se ha observado que presentan diaacutemetro nominal de la mecha con una costra de lodo de 132rdquo a 232rdquo y una invasioacuten de 3rdquoEste tipo de lodo a demostrado ser muy eficaz (poco dantildeino) no solo al proceso de perforacion si no que tambieacuten permite una faacutecil remocioacuten y acuahumectacioacuten por los lavadores utilizados en el proceso de cementacioacutenNUEVAS TECNOLOGIacuteA EN CEMENTOS LIVIANOSMuchas de las empresas de cementacioacuten se han visto en la necesidad de profundizar auacuten maacutes en la buacutesqueda de nuevas alternativas con alto desempentildeo tecnoloacutegico y factibilidad econoacutemica en lo que a lechadas de baja densidad se refiere En los campos operacionales del Distritos Anaco la presioacuten de yacimiento ha declinado de una manera draacutestica esto ha hecho necesario la aplicacioacuten de nuevas teacutecnicas de cementacioacuten para tratar de no exceder el gradiente de fractura de eacutestas zonas y por consiguiente crear peacuterdidas de circulacioacuten que puedan limitar la productividad del pozo originando columnas de cemento incompletas y soportes de revestidor no adecuados Los procedimientos de reparacioacuten en eacutestos casos no soacutelo consumen tiempo y costos adicionales sino que tambieacuten debilitan el revestidor y las probabilidades de lograr una solucioacuten exitosa son bajas Entre las tecnologiacuteas comerciales disponibles tenemosLiteCRETESon sistemas cementantes que logran las bajas permeabilidades y la alta resistencia a la compresioacuten necesarias para garantizar la integridad del pozo y el aislamiento hidraacuteulico de las arenas con densidades lo suficientemente bajas como para impedir el fracturamiento de la formacioacuten y las peacuterdidas de circulacioacuten Este sistema presenta permeabilidad del cemento fraguado menor que la del cemento Portland convencional Clase G y la resistencia a la compresioacuten es comparable con la de este El sistema

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LiteCRETE es eficaz a temperaturas que variacutean de 80 a 300degF presiones de fondo del pozo de hasta 8000 lpc y lechadas cuyas densidades variacutean de 82 a 125 lbmgal(2) Este sistema utiliza microeacutesferas huecas de pequentildeos diaacutemetros (01 a 80 micrones) inertes compuestas principalmente de oacutexidos de siacutelice y aluminio con gas inerte en su interior lo cual permite obtener lechadas livianas de hasta 85 lpg que al combinarse con el cemento forma un sistema de ultraliviano de alta resistencia a la compresioacuten disentildeado para cementar a traveacutes de formaciones deacutebiles donde se requiere baja presioacuten hidrostaacutetica La tecnologiacutea presenta tres caracteriacutesticas fundamentales reemplaza parte del cemento por partiacuteculas inertes de baja gravedad especiacuteficas reduce el requerimiento de agua en la lechada e incrementa la cantidad de soacutelidos en la matriz del cemento La alta resistencia se obtiene mediante la mezcla de dos aditivos inertes con una distribucioacuten granulomeacutetrica y aacuterea superficial oacuteptima que reducen la porosidad y permeabilidad del cemento haciendo que los esfuerzos internos se distribuyan de una manera homogeacutenea en la matriz logrando propiedades antimigratorias estabilidad reoloacutegica y mejor control de filtradoDISENtildeO Y APLICACIOacuteN DE TEacuteCNICAS Y EQUIPOS1048766 Optimizacioacuten del uso de Simuladoresbull Para disentildear una cementacioacuten optima en casos severos es requisito indispensable la utilizacioacuten de los programas de cementacioacuten para evaluar todos los paraacutemetros hidraacuteulicos involucrados en el proceso de colocacioacuten de una lechada apropiada en el espacio anularLos voluacutemenes y densidades de los preflujos y lechadas diaacutemetros del hoyo diaacutemetro del revestidor inclinacioacuten del pozo zonas de gradientes criacuteticos y reacutegimen de flujo se acotan para mantener el equilibrio entre dos puntos fundamentales Presioacuten Poral le ECDBombeo le ECD Max PERF Esto permite mantener el control hidraacuteulico del pozo sin peacuterdida ni arremetidas y colocar el cemento al tope del disentildeo1048766 Disentildeo de Doble LavadorLas caracteriacutesticas maacutes importantes consideradas en el disentildeo de estos fluidos fueronbull El lavador base aceite se disentildeo para ser compatible con el lodo de perforacioacuten seguido por un lavador base agua de mayor densidad y reacutegimen de flujo turbulento a bajas tasas de bombeo el cual es compatible con el espaciador base aceite cuya composicioacuten permite mojar preferencialmente por agua la superficie a ser cementada creando un medio propicio para mejorar la adherencia de la mezcla de cemento hacia la tuberiacutea y la formacioacutenbull Las propiedades reoloacutegicas de estos fluidos permitieron alcanzar reacutegimen de flujo turbulento a bajos caudales de desplazamiento La utilizacioacuten de lavadores quiacutemicos dependioacute del hecho de no comprometer el control del pozo en el transcurso de la operacioacuten

MECHASEs la herramienta encargada de penetrar la corteza terrestre tambieacuten se denomina

(barrena broca o treacutepano) que en cierto sentido es el punto central de todo el equipo de perforacioacuten rotatoria esta montada en el extremo inferior de la columna de perforacioacuten y se sujeta a los porta mechas con una junta de tuberiacutea

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Mecanismo de accioacutenLa mecha constituye una herramienta baacutesica del proceso de perforacioacuten del hoyo

logrando asiacute ser el eje central de toda operacioacuten de perforacioacuten y se utiliza como elemento cortador para penetrar las formaciones de petroacuteleo y gas El rendimiento de una mecha va depender de muchos factores incluso de una adecuada eleccioacuten tanto de las mechas mismas como de los paraacutemetros de perforacioacuten y del sistema hidraacuteulico Si durante la perforacioacuten de un largo intervalo la mecha encuentra un cambio de formacioacuten El control de estas variables permite perforar un hoyo al menor costo por pie lo cual tiene que ser el objetivo primordial al momento de disentildear una mecha

Clasificacioacuten y tipos de mechasLa clasificacioacuten de las mechas va a depender de otros factores como esta va

ligada con el fluido de perforacioacuten y se dispone para descargarse por los orificios de salida de la mecha de modo que se pueden llamarrdquo mechas de arrastre o de conos cada una de ellas posee caracteriacutesticas especiacuteficas que permiten subdividirla en tipos conforme a lo mostrado en la Tabla 2

Tabla 2 Clasificacioacuten y Tipos de Mechas CLASES CARACTERIacuteSTICAS TIPOS

De arrastreLos cortadores forman parte integral de la mecha

De cortadores de acero De diamantes naturales De diamantes Policristalinos

De conos

Los cortadores estaacuten unidos a dos o tres piezas coacutenicas las cuales giran alrededor de su eje (tricoacutenica)

De dientes maquinados De insertos

Fuente Fundamentos de la Ingenieriacutea de Petroacuteleo (1994 paacuteg 30)

Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacutenEl eacutexito o fracaso de un proyecto de perforacioacuten depende en gran parte de la

seleccioacuten de la mecha o barrena ya que estas deben cumplir con una serie de condiciones previas al inicio de la operacioacuten Ciertamente la primera y se diriacutea que la maacutes importante condicioacuten es el aspecto geoloacutegico A continuacioacuten se mencionan algunos factores a considerar en la seleccioacuten de la mecha de perforacioacuten

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TABLA 3 Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacuten

TIPOS DE FORMACIOacuteN TIPOS DE MECHA

SUAVE O BLANDA

n Mechas con dientes o insertos largosn Dientes en forma de cinceln Mechas con alta descentralizacioacuten (off-set)n Formacioacuten que responda maacutes a la rotacioacuten que al

peso

SEMIDURA A DURA

n Mechas con dientes e insertos maacutes pequentildeos

n Configuracioacuten de dientes o insertos debe pasar desde la forma del cincel semi-redondeada proyectil hasta doble cono Dependiendo de la dureza

n Mechas con poca descentralizacioacutenn Formacioacuten que responda maacutes al peso de

la rotacioacuten

ABRASIVA n Mechas con proteccioacuten de calibre

FLUIDOS DE COMPLETACION

Los fluidos de completacioacuten y rehabilitacioacuten son fluidos especializados que se usan durante las operaciones de completacioacuten de pozo y los procedimientos de rehabilitacioacuten remediadores Ademaacutes de controlar la presioacuten subsuperficial con la densidad estos fluidos tambieacuten deben minimizar los dantildeos a la formacioacuten durante las operaciones de completacioacuten y rehabilitacioacuten El uso de fluidos que causan dantildeos miacutenimos a la formacioacuten puede resultar en una produccioacuten dramaacuteticamente mejorada

FLUIDOS DE COMPLETACIOacuteN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOSCuando se realizan operaciones de completacioacuten y reacondicionamiento de pozos se usan fluidos tales como salmueras agua de formacioacuten agua fresca etc los cuales junto con los soacutelidos con los que son preparados o que acarrean al descender mediante una sobrepresioacuten ingresan a la formacioacuten provocando una interaccioacuten entre dicho fluido y los componentes del yacimiento Estas interacciones pueden dar como resultado una caiacuteda de presioacuten adicional al flujo de fluidos de produccioacuten hacia el pozo debido al dantildeo ocasionado por la migracioacuten de finos y arcillas hinchamiento de arcillas emulsiones cambios de mojabilidad entre otros Los soacutelidos que entran a la formacioacuten con el fluido

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de completacioacuten y reacondicionamiento pueden llegar a obstruir el paso del fluido del yacimiento al pozo productor

Caracteriacutesticas de los fluidos de completacioacuten y reacondicionamiento Debido a que los quiacutemicos usados en un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento tambieacuten podriacutean ser empleados en trabajos de perforacioacuten cementacioacuten cantildeoneo y reacondicionamiento de pozos eacutestos deben ser disentildeado de tal manera que su contacto con la formacioacuten minimice al maacuteximo los dantildeos ocasionados a la misma con el propoacutesito de mantener e incluso mejorar su produccioacuten por tanto es indispensable que las caracteriacutesticas del fluido sean compatibles con las propiedades de la formacioacuten

Seleccioacuten de un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento

Un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento debe ser seleccionado considerando las propiedades petrofiacutesicas de la formacioacuten las cuales ayudan a determinar el tipo de formacioacuten sobre la cual se va a trabajar y la formulacioacuten y propiedades que debe tener el fluido para optimizar su utilidad

Herramientas a utilizar en la perforacioacuten direccionalExisten en el mercado una gran variedad de herramientas que son uacutetiles en la perforacioacuten direccional

Mechas son de tamantildeo convencional con uno o dos chorros de mayor diaacutemetro que el tercero o dos chorros ciegos y uno especial a traveacutes del cual sale el fluido de perforacioacuten a altas velocidades tambieacuten puede ser utilizada una mecha bicono con un chorro sobresaliente

La fuerza hidraacuteulica generada erosiona una cavidad en la formacioacuten lo que permite a la mecha dirigirse en esta direccioacuten Este es un meacutetodo utilizado normalmente en formaciones blandas y semiblandasLa perforacioacuten se realiza en forma alternada es decir se erosiona una seccioacuten del hoyo y luego se continuacutea con la perforacioacuten rotatoria

Cucharas deflectoras (guiasonda) son piezas de acero en forma de cuchara con la punta cincelada

Cuchara removible se usa para iniciar el cambio de inclinacioacuten y rumbo del pozo para perforar al lado de tapones de cemento o para enderezar pozos desviadores Consta de una larga cuntildea invertida de acero coacutencava en un lado para sostener y guiar la sarta de perforacioacuten Posee una punta de cincel en el extremo para evitar el giro de la herramienta y de un tubo portamecha en el tope para rescatar la herramienta

Estabilizador un cuerpo estabilizador es sustentado giratoriamente por el sub estabilizador donde el cuerpo estabilizador permanece sustancialmente estacionario en relacioacuten con el pozo de sondeo a medida que gira la sarta de perforacioacuten Al menos una

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pala estabilizadora es sustentada por el cuerpo estabilizador siendo la pala estabilizadora extensible radialmente desde el estabilizador para encajarse con la pared lateral del pozo de sondeo Cada pala estabilizadora es extensible y retirable desde el cuerpo estabilizador independientemente de las demaacutes Cada una de las palas va guiada por ranuras de fondo inclinado y desplazada a lo largo del fondo por un motor eleacutectrico Los motores son alimentados por bateriacuteas que se cargan por acoplamiento inductivo con bobinas de carga sustentadas por el sub estabilizador El movimiento de las palas se controla por telemetriacutea desde la superficie o por un sistema mwd (mediciones durante la perforacioacuten)

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  • De arrastre
  • De conos
  • SUAVE O BLANDA
  • SEMIDURA A DURA
  • ABRASIVA

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El BES ha probado ser un sistema artificial de produccioacuten eficiente y econoacutemico Este tiene como principio fundamental impulsar el fluido del reservorio hacia la superficie mediante la rotacioacuten centrifugade la bomba Este meacutetodo puede utilizarse para producir fluidos de alta viscosidad Crudos con gas y pozos con alta temperatura

BOMBEO DE CAVIDAD PROGRESIVA

Una Bomba de cavidad progresiva consiste en una bomba de desplazamiento positivo engranada en forma espiral cuyos componentes principales son un rotor metaacutelico y un estator cuyo material es elastoacutemero El crudo es desplazado en forma continua entre los filamentos de tornillo del rotor y desplazado axialmente mientras que el tornillo rota El movimiento es transmitido por medio de una sarta de cabillas desde la superficie hasta la bomba empleando para ello un motor ndash reductor acoplado a las cabillas

Este tipo de bombas se caracteriza por operar a baja velocidades y permitir manejar altos voluacutemenes de gas soacutelidos en suspensioacuten y cortes de agua asiacute como tambieacuten es ideal para manejar crudos de mediano y bajo Grado API

LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS (LAG)Este Meacutetodo de Levantamiento Artificial opera mediante la inyeccioacuten continua de gas a alta presioacuten en la columna de los fluidos de produccioacuten (Flujo continuo) con el objeto de disminuir la densidad del fluido producido y reducir el peso de la columna hidrostaacutetica sobre la formacioacuten obtenieacutendose asiacute un diferencial de presioacuten entre el yacimiento y el pozo que permite que el pozo fluya adecuadamente El gas tambieacuten puede inyectarse a intervalos regulares para desplazar los fluidos hacia la superficie en forma de tapones de liacutequido (Flujo intermitente) Como variantes de estos meacutetodos tambieacuten se han desarrollado otros como la Caacutemara de Acumulacioacuten el Pistoacuten Metaacutelico y el Flujo Pistoacuten

REACONDICIONAMIENTO RECOMPLETACIOacuteN (RaRc) Y SERVICIOS A POZOSEl reacondicionamiento y recompletacioacuten se refieren a todos aquellos trabajos que se realizan a los pozos activos o inactivos cuyo objetivo principal es mejorar las condiciones productivas de los mismos (produccioacuten de hidrocarburos e inyeccioacuten de fluidos) Estos trabajos modifican las condiciones de

a) Pozo entre estas actividades se encuentran el cantildeoneo control de arena gas y agua apertura o cierre de arenas perforacioacuten de ventanas horizontales (ldquoReentryrdquo) o verticales (ldquoRedrillrdquo) profundizacioacuten lavado de perforaciones cambios de meacutetodo de produccioacuten conversioacuten de productor a inyector y viceversa

b) Yacimiento entre estas actividades se encuentran las estimulaciones con inyeccioacuten alternada de vapor acidificacioacuten de zonas bombeo de quiacutemicos fracturamiento y recantildeoneo

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Todas estas actividades antes mencionadas se pueden realizar con o sin taladro Esto depende de si el trabajo necesita el manejo de la tuberiacutea o si solo se necesita hacer uso de una guaya fina Los servicios se refieren a todos aquellos trabajos que se realizan a los pozos activos o inactivos cuyo objetivo principal es mejorar las condiciones productivas de los mismos (produccioacuten de hidrocarburos e inyeccioacuten de fluidos) sin modificar las condiciones fiacutesicas mecaacutenicas del pozo yo yacimiento Entre estas actividades tenemos sacar las varillas y tuberiacuteas de produccioacuten reemplazar el equipo subterraacuteneo trabajo de limpieza de pozos trabajos de induccioacuten a produccioacuten conexioacuten del cabezal del pozo y los trabajos de guaya

Fallas en el equipo Muchas veces las fallas mecaacutenicas estaacuten asociadas con el equipo del pozo instalado tales como filtraciones en la tuberiacutea y la empacadura fallas del revestimiento y la tuberiacutea y el mal funcionamiento del levantamiento artificial Las indicaciones de la presioacuten de superficie generalmente indicaraacuten la fuente del problema pero los estudios de presioacuten y temperatura son uacutetiles donde se puedan aplicar

Pozos no problemaacuteticosAunque la correccioacuten de pozos problemaacuteticos constituye una gran parte del programa de reacondicionamientos hay muchas razones por las cuales se hacen reacondicionamientos Los de mayor importancia son (1) reterminacioacuten o terminacioacuten muacuteltiple (2) evaluacioacuten del yacimiento (3) instalaciones de serviciosa) Reterminacioacuten terminacioacuten muacuteltiple Estos reacondicionamientos son hechos

para obtener produccioacuten adicional en zonas nuevas o para drenar maacutes efectivamente un yacimiento desarrollado La revisioacuten perioacutedica del comportamiento del yacimiento mapas de subsuelo y las capacidades de produccioacuten del pozo conduciraacuten frecuentemente a reacondicionamientos econoacutemicamente atractivos en esta categoriacutea La seleccioacuten del intervalo de produccioacuten debe ser considerada cuidadosamente como se discute bajo la seccioacuten de seleccioacuten del intervalo para prevenir una produccioacuten prematura de gas o agua y para minimizar reacondicionamientos futuros

b) Evaluacioacuten del yacimiento Un control geoloacutegico y del yacimiento muchas veces requiere pruebas exploratorias para localizar contactos o probar arenas de contenidos desconocidos El anaacutelisis cuidadoso de todos los datos disponibles es necesario para asegurar que el costo de este tipo de reacondicionamiento sea justificado

c) Instalaciones de servicios Los pozos de inyeccioacuten de gas y agua pozos de eliminacioacuten y de fuentes de agua estaacuten incluidos en este grupo Asociado generalmente con proyectos adicionales de recuperacioacuten o requerido por otras razones el anaacutelisis generalmente estaacute limitado a la designacioacuten del pozo oacuteptimo para lograr el resultado deseado La disponibilidad del pozo la localizacioacuten estructural desarrollo de arena y la seleccioacuten del equipo estaacuten entre las mayores consideraciones

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ABREVIATURASo Factor Volumeacutetrico del petroacuteleo Densidad del fluido (grcm3 lbgal etc)microo Viscosidad del petroacuteleo (cps)$Bbl Doacutelares por barril AyS Porcentaje de Agua y SedimentosAMS Aacuterea Mayor de SocororoAPI American Petroleum InstituteBbl BarrilBCP Bombeo de Cavidad ProgresivaBMC Bombeo Mecaacutenico ConvencionalBN Barriles NormalesBNA Barriles Normales de AguaBNP Barriles Normales de PetroacuteleoBNPD Barriles Normales por diacuteaBot BotellaBPD Barriles por diacuteaBPPD Barriles de Petroacuteleo por DiacuteaBs BoliacutevaresCA Compantildeiacutea AnoacutenimaCBL-VDL Registros de evaluacioacuten de cementoCF Cuello FlotadorCOORD Coordenadascp CentipouseD DiacuteaDE Diaacutemetro externoDI Diaacutemetro internoEI Eficiencia de InversioacutenEmp EmpacaduraEMR Elevacioacuten Mesa RotariaET Elevacioacuten del TerrenoEUE ldquoExternal UpsetrdquodegF Grados FahrenheitFDC Perfil eleacutectrico y de densidadFR Factor de recobroGOES Gas Original en Sitio PCNGp Gas producidoh Espesor del YacimientoHr Horas

HP Horse PowerISLR Impuesto Sobre La RentaKo Permeabilidad del PetroacuteleoLAG Levantamiento Artificial por GasLb LibrasLOC LocalizacioacutenLPG Libras por GaloacutenLppc Libras por pulgada cuadradaMMMPCN 1times109 Pies Cuacutebicos NormalesNSEOE NorteSurEsteOeste (rumbos variados)Np Petroacuteleo producidoUN ldquoNot-UpsetrdquoP Presioacuten Lpcpbnm Pies bajo el nivel del marPCN Pies Cuacutebicos NormalesPDVSA Petroacuteleos de Venezuela Sociedad AnoacutenimaPe Presioacuten Estaacutetica LpcPF Profundidad FinalPOES Petroacuteleo Original en Sitio BNPr Presioacuten de Yacimiento LpcPulg PulgadasPwf Presioacuten de Fondo FluyenteQo Tasa de PetroacuteleoRa Rc Rehabilitacioacuten Reacondicionamientore Radio efectivo de DrenajeRev RevestimientoRGL Relacioacuten Gas ndash Liacutequido PCNBNRGP Relacioacuten Gas ndash Petroacuteleo PCNBNRs Relacioacuten gas petroacuteleo (PCNBN)rw radio del PozoSA Sociedad AnoacutenimaSP Registro eleacutectrico de Potencial EspontaacuteneoT TemperaturaTDC Tapoacuten de CementoTDH Tapoacuten de HierroTIR Tasa Interna de RetornoVPN Valor Presente NetoWp Agua producida

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GLOSARIO DE TEacuteRMINOS API ldquoAmerican Petroleum Instituterdquo formada en 1917 para organizar la industria

petrolera a fin de ordenar la demanda de petroacuteleo durante la primera guerra mundial Es una organizacioacuten sin fines de lucro que sirve para coordinar y promover el intereacutes de la industria petrolera en su relacioacuten con gobierno y otros

Arcillas son minerales muy pequentildeos con una micro estructura en capas y un gran aacuterea de superficie los materiales arcillosos estaacuten formados por pequentildeas partiacuteculas que son clasificadas seguacuten su estructura dentro de un grupo especiacutefico denominado minerales arcillosos

Aacuterea divisioacuten geograacutefica de mayor escala donde se realizan operaciones de exploracioacuten yo produccioacuten

Arenamiento fenoacutemeno donde material de la formacioacuten viaja hacia el pozo y la superficie como parte de los fluidos producidos

Arenisca roca sedimentaria claacutestica formada por granos de arena cuyo tamantildeo variacutea entre 2 ndash 00625 mm

Asfaltenos Son depoacutesitos orgaacutenicos que provienen de la perturbacioacuten del equilibrio de los crudos y pertenecen al grupo de los bituacutemenes en el cual se encuentran tambieacuten los maltenos y las resinas

Buzamiento mide el aacutengulo entre el plano a estudiar y el plano horizontal Campo proyeccioacuten en superficie del conjunto de yacimientos de hidrocarburos

con caracteriacutesticas similares y asociados al mismo rasgo geoloacutegico Cantildeoneo meacutetodo que consiste en perforar la tuberiacutea de revestimiento para hacer

fluir gas natural yo petroacuteleo del yacimiento hacia el pozo Cizallamiento fuerza paralela a la superficie de los cuerpos Compactacioacuten es el proceso fiacutesico donde los sedimentos son consolidados

resultando una reduccioacuten de los poros entre los granos Completacioacuten es la preparacioacuten de un pozo para ponerlo en produccioacuten

econoacutemicamente Despueacutes que un pozo es entubado y cementado cada horizonte productivo es puesto en contacto permanente con el pozo permitiendo el flujo de fluidos del reservorio hacia la superficie a traveacutes de la tuberiacutea de produccioacuten y el equipo apropiado para controlar la tasa de flujo El contacto con cada horizonte puede ser alcanzado directamente (a hueco abierto) o por cantildeoneo a traveacutes de la tuberiacutea de revestimiento Otra definicioacuten- Trabajos posteriores a la perforacioacuten que tienen por objeto poner el pozo en condiciones de producir

Compresioacuten es el proceso donde se obliga a un cuerpo a reducir su volumen Consolidacioacuten este teacutermino estaacute relacionado con los sedimentos que se han

compactado y cementado hasta el grado de convertirse en un soacutelido Las consecuencias tiacutepicas de consolidacioacuten incluyen un aumento en la densidad y la velocidad acuacutestica y una disminucioacuten en la porosidad

Corte de agua representa el porcentaje de agua que se produce con un barril de petroacuteleo

Diferencial de presioacuten (pe-pwf) (Drawdown) Es la diferencia entre la presioacuten existente en el liacutemite exterior de un pozo y la presioacuten de fondo de produccioacuten del mismo

Emulsioacuten es la formada cuando un liacutequido inmiscible disperso en otro y usando un quiacutemico reduce la tensioacuten interfacial entre los dos logrando la estabilidad

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Esfuerzo es la fuerza aplicada a un cuerpo pudiendo eacuteste resultar deformado o tensionado

Estimulaciones teacutecnicas de rehabilitacioacuten aplicadas a los pozos para estimular su capacidad productora Entre estas teacutecnicas se encuentran forzamiento de arena con petroacuteleo forzamiento de arena con agua fracturamiento acidificacioacuten lavado de perforaciones y frac pack

Fino es aquella partiacutecula que posea un tamantildeo entre el rango de 44 a 74 micrones Formacioacuten se refiere a estratos rocosos homogeacuteneos de cualquier tipo usados

particularmente para describir zonas de roca penetrada durante la perforacioacuten Fracturamiento es una forma de permitir el acceso a los poros de la formacioacuten

que contiene hidrocarburos Se dirige fluido a alta presioacuten hacia la roca causando su ruptura Para mantener la ruptura abierta se emplean aditivos (agentes de sosteacuten)

Gas natural una mezcla de hidrocarburos gaseosos que se encuentra en muchos tipos de roca sedimentaria y estrechamente relacionadas a petroacuteleo crudo diferenciaacutendose de eacutesta en el rango de hidrocarburos y sus constituyentes El gas natural es principalmente parafiacutenico consiste principalmente de metano con proporciones significativas de etano propano butano y algo de pentano y usualmente nitroacutegeno y dioacutexido de carbono Otra definicioacuten- Es el gas natural asociado y no asociado en su estado natural Puede ser huacutemedo si tiene condensado o ser seco si no tiene condensado

Grado API clasificacioacuten para petroacuteleo con propoacutesitos particulares en funcioacuten de su densidad Numeacutericamente el valor es obtenido de la foacutermula [1415 Grav Espec A 16deg C] ndash 1315

Inhibidores de Corrosioacuten Los inhibidores son materiales quiacutemicos que cuando se disuelven en soluciones aacutecidas retardan grandemente la tasa de reaccioacuten del aacutecido con los metales Son usados en acidificacioacuten para evitar dantildeos al revestidor tuberiacuteas bombas vaacutelvulas y otros equipos del pozo pero los inhibidores no pueden detener completamente toda la reaccioacuten entre el aacutecido y el metal sin embargo ellos pueden hacer mas lenta la reaccioacuten eliminando 95 ndash 985 de la peacuterdida del metal que de otra forma ocurririacutea

Petroacuteleo una mezcla liacutequida de muchas sustancias principalmente compuestas de hidroacutegeno y oxiacutegeno El petroacuteleo crudo variacutea en apariencia desde incoloro hasta completamente negro tiene una capacidad caloriacutefica entre 18300 a 19500 Btu por libra y una gravedad especiacutefica entre 078 y 100 (correspondiente a 50deg API y 10deg API respectivamente) De acuerdo a su gravedad se clasifican en

o Crudo Liviano gt 30deg APIo Crudo Medio 22-30degAPIo Crudo Pesado lt 22deg API

Poro es el espacio vaciacuteo que posee la roca donde se puede almacenar aire agua hidrocarburo u otro fluido El porcentaje de espacio vaciacuteo es la porosidad de la roca

Pozo hoyo que ha sido terminado apropiadamente con los aditamentos requeridos para traer a la superficie la produccioacuten de gas yo petroacuteleo de un yacimiento

Pozo abandonado un pozo que actualmente no estaacute produciendo debido a que fue originalmente seco (dry hole) o debido a que ha cesado de producir La

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regulacioacuten peruana requiere que los pozos abandonados sean taponados para prevenir la contaminacioacuten de petroacuteleo gas o agua desde un estrato hacia otro

Pozo de gas hoyo que tiene como objetivo de extraer gas natural y llevarlo hasta la superficie

Presioacuten de poro es la presioacuten del yacimiento Rehabilitacioacuten de Pozos (RARC) operacioacuten programada que se realiza con

fines de reestablecer yo mejorar la capacidad del intervalo productor de un pozo o de cambiar el horizonte de produccioacuten por otro ubicado a mayor o menor profundidad Presenta el esfuerzo requerido para ejecutar trabajos de estimulaciones reparaciones recantildeoneo yo terminacioacuten a pozos

Reparacioacuten trabajos que se hacen uacutenicamente en las instalaciones de superficie o de subsuelo de los pozos con fines de corregir inconvenientes o desperfectos mecaacutenicos que disminuyan o impidan la produccioacuten de pozos

Reservas posibles estimado de reservas de petroacuteleo o gas en base a datos geoloacutegicos o de ingenieriacutea de aacutereas no perforadas o no probadas

Reservas probables estimado de las reservas de petroacuteleo yo gas en base a estructuras penetradas pero requiriendo confirmacioacuten maacutes avanzada para podeacuterseles clasificar como reservas probadas

Reservas probadas la cantidad de petroacuteleo y gas que se estima recuperable de campos conocidos bajo condiciones econoacutemicas y operativas existentes

Reservas recuperables la proporcioacuten de hidrocarburos que se puede recuperar de un yacimiento empleando teacutecnicas existentes

RGP es la proporcioacuten de petroacuteleo y gas obtenida en un pozo productor bajo condiciones de presioacuten y temperatura dadas

Surfactantes Son quiacutemicos usados para disminuir la tensioacuten superficial o tensioacuten interfacial de soluciones de aacutecido fresco o aacutecido gastado

Viscosidad la resistencia de un liacutequido al movimiento o flujo normalmente se abate al elevar la temperatura

Yacimiento acumulacioacuten de petroacuteleo yo gas en roca porosa tal como arenisca Un yacimiento petrolero normalmente contiene tres fluidos (petroacuteleo gas y agua) que se separan en secciones distintas debido a sus gravedades variantes El gas siendo el maacutes ligero ocupa la parte superior del yacimiento el petroacuteleo la parte intermedia y el agua la parte inferior

CEMENTACION DE POZOS

Proceso que consiste en mezclar cemento seco y ciertos aditivos con agua para formar una lechada que es bombeada al pozo a traveacutes de la sarta de revestimiento Y colocarlo en el espacio anular entre el hoyo y el diaacutemetro externo del revestidor

El volumen a bombear es predeterminado para alcanzar las zonas criacuteticas (alrededor del fondo de la zapata espacio anular formacioacuten permeable hoyo desnudo etc ) LuegoSe deja fraguar y endurecer formando una barrera permanente e impermeable al movimiento de fluidos detraacutes del revestido

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Cementacioacuten Primaria

Se realiza al cementar los revestidores del pozo (conductor superficial intermedio produccioacuten etc) durante la perforacioacuten Entre los objetivos principales de esta cementacioacuten se pueden mencionar los siguientes

Adherir y fijar la sarta de revestimiento Restringir el movimiento de fluidos entre las formaciones productoras y el

confinamiento de los estratos acuiacuteferos

Proteger la sarta contra la corrosioacuten

Reforzar la sarta contra el aplastamiento debido a fuerzas externas y reforzar la resistencia de la sarta a presiones de estallido

Proteger la sarta durante los trabajos de cantildeoneo (completacioacuten)

Sellar la peacuterdida de circulacioacuten en zonas ladronas

Cementacioacuten Secundaria

Es el proceso de forzamiento de la lechada de cemento en el pozo que se realiza principalmente en reparacionesreacondicionamientos o en tareas de terminacioacuten de pozos Puede ser cementaciones forzadas y tapones de cemento

Los propoacutesitos principales de esta cementacioacuten son

Reparar trabajos de cementacioacuten primaria deficientes Reducir altas producciones de agua yo gas

Reparar filtraciones causadas por fallas del revestidor Abandonar zonas no productoras o agotadas

Sellar zonas de peacuterdidas de circulacioacuten Proteger la migracioacuten de fluido hacia zonas productoras

CONSIDERACIONES PREVIAS AL PROCESO DE CEMENTACIOacuteN PRIMARIA

El principal objetivo en una cementacioacuten primaria es conseguir un buen aislamiento zonal en el espacio anular este aislamiento depende en gran medida de la eficiencia de desplazamiento del fluido de perforacioacuten por el cemento y por la condicioacuten mecaacutenica del hoyo (1)Otros factores no menos importantes que los anteriormente nombrados se tomaron en cuenta ya que son parte integral del eacutexito del proceso de cementacioacuten estos se nombran a continuacioacuten en forma secuencial como parte de la planificacioacuten

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bull Lubricacioacuten del hoyoEl uso de lubricantes mecaacutenicos como las esferas soacutelidas de material sinteacutetico se utilizaron en la seccioacuten de hoyo abierto con mayor grado de inclinacioacuten facilitando la corrida del revestidorbull Circulacion despueacutes de bajar el RevestidorDespueacutes que el revestidor es corrido a la profundidad programada un volumen suficiente del fluido tiene que ser circulado para asegurarse que el hoyo esteacute limpio Antes de iniciar la cementacioacuten se requiere circular al menos un fondo arriba y desalojar el gas basado en el registro de calibracioacuten del hoyo(Caliper) Esta circulacioacuten ayuda a remover el fluido de baja movilidad (Fluido parcialmente deshidratado) y reducir la temperatura circulante de fondobull Diferencia de Densidades Entre los FluidosCon el fin de evitar la contaminacioacuten del cemento dentro de la tuberiacutea y en el espacio anular se utilizo la teacutecnica del doble lavador por delante y por detraacutes del cemento lo que genera proteccioacuten hidraacuteulica de alta eficiencia (Tapones Hidraacuteulicos)

OTRAS CONSIDERACIONESCon el propoacutesito de tener un hoyo estable y generar el miacutenimo dantildeo a la zona productora el fluido de perforacioacuten esta constituido por una fase liacutequida 100 aceite mineral y el agente densificante utilizado es el Carbonato de Calcio de granulometriacutea adecuada a la garganta poral seguacuten estudios realizados para definir este paraacutemetroEn los registros de geometriacutea de hoyo (Caliper) que se corre antes de bajar el Liner se ha observado que presentan diaacutemetro nominal de la mecha con una costra de lodo de 132rdquo a 232rdquo y una invasioacuten de 3rdquoEste tipo de lodo a demostrado ser muy eficaz (poco dantildeino) no solo al proceso de perforacion si no que tambieacuten permite una faacutecil remocioacuten y acuahumectacioacuten por los lavadores utilizados en el proceso de cementacioacutenNUEVAS TECNOLOGIacuteA EN CEMENTOS LIVIANOSMuchas de las empresas de cementacioacuten se han visto en la necesidad de profundizar auacuten maacutes en la buacutesqueda de nuevas alternativas con alto desempentildeo tecnoloacutegico y factibilidad econoacutemica en lo que a lechadas de baja densidad se refiere En los campos operacionales del Distritos Anaco la presioacuten de yacimiento ha declinado de una manera draacutestica esto ha hecho necesario la aplicacioacuten de nuevas teacutecnicas de cementacioacuten para tratar de no exceder el gradiente de fractura de eacutestas zonas y por consiguiente crear peacuterdidas de circulacioacuten que puedan limitar la productividad del pozo originando columnas de cemento incompletas y soportes de revestidor no adecuados Los procedimientos de reparacioacuten en eacutestos casos no soacutelo consumen tiempo y costos adicionales sino que tambieacuten debilitan el revestidor y las probabilidades de lograr una solucioacuten exitosa son bajas Entre las tecnologiacuteas comerciales disponibles tenemosLiteCRETESon sistemas cementantes que logran las bajas permeabilidades y la alta resistencia a la compresioacuten necesarias para garantizar la integridad del pozo y el aislamiento hidraacuteulico de las arenas con densidades lo suficientemente bajas como para impedir el fracturamiento de la formacioacuten y las peacuterdidas de circulacioacuten Este sistema presenta permeabilidad del cemento fraguado menor que la del cemento Portland convencional Clase G y la resistencia a la compresioacuten es comparable con la de este El sistema

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LiteCRETE es eficaz a temperaturas que variacutean de 80 a 300degF presiones de fondo del pozo de hasta 8000 lpc y lechadas cuyas densidades variacutean de 82 a 125 lbmgal(2) Este sistema utiliza microeacutesferas huecas de pequentildeos diaacutemetros (01 a 80 micrones) inertes compuestas principalmente de oacutexidos de siacutelice y aluminio con gas inerte en su interior lo cual permite obtener lechadas livianas de hasta 85 lpg que al combinarse con el cemento forma un sistema de ultraliviano de alta resistencia a la compresioacuten disentildeado para cementar a traveacutes de formaciones deacutebiles donde se requiere baja presioacuten hidrostaacutetica La tecnologiacutea presenta tres caracteriacutesticas fundamentales reemplaza parte del cemento por partiacuteculas inertes de baja gravedad especiacuteficas reduce el requerimiento de agua en la lechada e incrementa la cantidad de soacutelidos en la matriz del cemento La alta resistencia se obtiene mediante la mezcla de dos aditivos inertes con una distribucioacuten granulomeacutetrica y aacuterea superficial oacuteptima que reducen la porosidad y permeabilidad del cemento haciendo que los esfuerzos internos se distribuyan de una manera homogeacutenea en la matriz logrando propiedades antimigratorias estabilidad reoloacutegica y mejor control de filtradoDISENtildeO Y APLICACIOacuteN DE TEacuteCNICAS Y EQUIPOS1048766 Optimizacioacuten del uso de Simuladoresbull Para disentildear una cementacioacuten optima en casos severos es requisito indispensable la utilizacioacuten de los programas de cementacioacuten para evaluar todos los paraacutemetros hidraacuteulicos involucrados en el proceso de colocacioacuten de una lechada apropiada en el espacio anularLos voluacutemenes y densidades de los preflujos y lechadas diaacutemetros del hoyo diaacutemetro del revestidor inclinacioacuten del pozo zonas de gradientes criacuteticos y reacutegimen de flujo se acotan para mantener el equilibrio entre dos puntos fundamentales Presioacuten Poral le ECDBombeo le ECD Max PERF Esto permite mantener el control hidraacuteulico del pozo sin peacuterdida ni arremetidas y colocar el cemento al tope del disentildeo1048766 Disentildeo de Doble LavadorLas caracteriacutesticas maacutes importantes consideradas en el disentildeo de estos fluidos fueronbull El lavador base aceite se disentildeo para ser compatible con el lodo de perforacioacuten seguido por un lavador base agua de mayor densidad y reacutegimen de flujo turbulento a bajas tasas de bombeo el cual es compatible con el espaciador base aceite cuya composicioacuten permite mojar preferencialmente por agua la superficie a ser cementada creando un medio propicio para mejorar la adherencia de la mezcla de cemento hacia la tuberiacutea y la formacioacutenbull Las propiedades reoloacutegicas de estos fluidos permitieron alcanzar reacutegimen de flujo turbulento a bajos caudales de desplazamiento La utilizacioacuten de lavadores quiacutemicos dependioacute del hecho de no comprometer el control del pozo en el transcurso de la operacioacuten

MECHASEs la herramienta encargada de penetrar la corteza terrestre tambieacuten se denomina

(barrena broca o treacutepano) que en cierto sentido es el punto central de todo el equipo de perforacioacuten rotatoria esta montada en el extremo inferior de la columna de perforacioacuten y se sujeta a los porta mechas con una junta de tuberiacutea

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Mecanismo de accioacutenLa mecha constituye una herramienta baacutesica del proceso de perforacioacuten del hoyo

logrando asiacute ser el eje central de toda operacioacuten de perforacioacuten y se utiliza como elemento cortador para penetrar las formaciones de petroacuteleo y gas El rendimiento de una mecha va depender de muchos factores incluso de una adecuada eleccioacuten tanto de las mechas mismas como de los paraacutemetros de perforacioacuten y del sistema hidraacuteulico Si durante la perforacioacuten de un largo intervalo la mecha encuentra un cambio de formacioacuten El control de estas variables permite perforar un hoyo al menor costo por pie lo cual tiene que ser el objetivo primordial al momento de disentildear una mecha

Clasificacioacuten y tipos de mechasLa clasificacioacuten de las mechas va a depender de otros factores como esta va

ligada con el fluido de perforacioacuten y se dispone para descargarse por los orificios de salida de la mecha de modo que se pueden llamarrdquo mechas de arrastre o de conos cada una de ellas posee caracteriacutesticas especiacuteficas que permiten subdividirla en tipos conforme a lo mostrado en la Tabla 2

Tabla 2 Clasificacioacuten y Tipos de Mechas CLASES CARACTERIacuteSTICAS TIPOS

De arrastreLos cortadores forman parte integral de la mecha

De cortadores de acero De diamantes naturales De diamantes Policristalinos

De conos

Los cortadores estaacuten unidos a dos o tres piezas coacutenicas las cuales giran alrededor de su eje (tricoacutenica)

De dientes maquinados De insertos

Fuente Fundamentos de la Ingenieriacutea de Petroacuteleo (1994 paacuteg 30)

Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacutenEl eacutexito o fracaso de un proyecto de perforacioacuten depende en gran parte de la

seleccioacuten de la mecha o barrena ya que estas deben cumplir con una serie de condiciones previas al inicio de la operacioacuten Ciertamente la primera y se diriacutea que la maacutes importante condicioacuten es el aspecto geoloacutegico A continuacioacuten se mencionan algunos factores a considerar en la seleccioacuten de la mecha de perforacioacuten

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TABLA 3 Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacuten

TIPOS DE FORMACIOacuteN TIPOS DE MECHA

SUAVE O BLANDA

n Mechas con dientes o insertos largosn Dientes en forma de cinceln Mechas con alta descentralizacioacuten (off-set)n Formacioacuten que responda maacutes a la rotacioacuten que al

peso

SEMIDURA A DURA

n Mechas con dientes e insertos maacutes pequentildeos

n Configuracioacuten de dientes o insertos debe pasar desde la forma del cincel semi-redondeada proyectil hasta doble cono Dependiendo de la dureza

n Mechas con poca descentralizacioacutenn Formacioacuten que responda maacutes al peso de

la rotacioacuten

ABRASIVA n Mechas con proteccioacuten de calibre

FLUIDOS DE COMPLETACION

Los fluidos de completacioacuten y rehabilitacioacuten son fluidos especializados que se usan durante las operaciones de completacioacuten de pozo y los procedimientos de rehabilitacioacuten remediadores Ademaacutes de controlar la presioacuten subsuperficial con la densidad estos fluidos tambieacuten deben minimizar los dantildeos a la formacioacuten durante las operaciones de completacioacuten y rehabilitacioacuten El uso de fluidos que causan dantildeos miacutenimos a la formacioacuten puede resultar en una produccioacuten dramaacuteticamente mejorada

FLUIDOS DE COMPLETACIOacuteN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOSCuando se realizan operaciones de completacioacuten y reacondicionamiento de pozos se usan fluidos tales como salmueras agua de formacioacuten agua fresca etc los cuales junto con los soacutelidos con los que son preparados o que acarrean al descender mediante una sobrepresioacuten ingresan a la formacioacuten provocando una interaccioacuten entre dicho fluido y los componentes del yacimiento Estas interacciones pueden dar como resultado una caiacuteda de presioacuten adicional al flujo de fluidos de produccioacuten hacia el pozo debido al dantildeo ocasionado por la migracioacuten de finos y arcillas hinchamiento de arcillas emulsiones cambios de mojabilidad entre otros Los soacutelidos que entran a la formacioacuten con el fluido

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de completacioacuten y reacondicionamiento pueden llegar a obstruir el paso del fluido del yacimiento al pozo productor

Caracteriacutesticas de los fluidos de completacioacuten y reacondicionamiento Debido a que los quiacutemicos usados en un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento tambieacuten podriacutean ser empleados en trabajos de perforacioacuten cementacioacuten cantildeoneo y reacondicionamiento de pozos eacutestos deben ser disentildeado de tal manera que su contacto con la formacioacuten minimice al maacuteximo los dantildeos ocasionados a la misma con el propoacutesito de mantener e incluso mejorar su produccioacuten por tanto es indispensable que las caracteriacutesticas del fluido sean compatibles con las propiedades de la formacioacuten

Seleccioacuten de un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento

Un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento debe ser seleccionado considerando las propiedades petrofiacutesicas de la formacioacuten las cuales ayudan a determinar el tipo de formacioacuten sobre la cual se va a trabajar y la formulacioacuten y propiedades que debe tener el fluido para optimizar su utilidad

Herramientas a utilizar en la perforacioacuten direccionalExisten en el mercado una gran variedad de herramientas que son uacutetiles en la perforacioacuten direccional

Mechas son de tamantildeo convencional con uno o dos chorros de mayor diaacutemetro que el tercero o dos chorros ciegos y uno especial a traveacutes del cual sale el fluido de perforacioacuten a altas velocidades tambieacuten puede ser utilizada una mecha bicono con un chorro sobresaliente

La fuerza hidraacuteulica generada erosiona una cavidad en la formacioacuten lo que permite a la mecha dirigirse en esta direccioacuten Este es un meacutetodo utilizado normalmente en formaciones blandas y semiblandasLa perforacioacuten se realiza en forma alternada es decir se erosiona una seccioacuten del hoyo y luego se continuacutea con la perforacioacuten rotatoria

Cucharas deflectoras (guiasonda) son piezas de acero en forma de cuchara con la punta cincelada

Cuchara removible se usa para iniciar el cambio de inclinacioacuten y rumbo del pozo para perforar al lado de tapones de cemento o para enderezar pozos desviadores Consta de una larga cuntildea invertida de acero coacutencava en un lado para sostener y guiar la sarta de perforacioacuten Posee una punta de cincel en el extremo para evitar el giro de la herramienta y de un tubo portamecha en el tope para rescatar la herramienta

Estabilizador un cuerpo estabilizador es sustentado giratoriamente por el sub estabilizador donde el cuerpo estabilizador permanece sustancialmente estacionario en relacioacuten con el pozo de sondeo a medida que gira la sarta de perforacioacuten Al menos una

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pala estabilizadora es sustentada por el cuerpo estabilizador siendo la pala estabilizadora extensible radialmente desde el estabilizador para encajarse con la pared lateral del pozo de sondeo Cada pala estabilizadora es extensible y retirable desde el cuerpo estabilizador independientemente de las demaacutes Cada una de las palas va guiada por ranuras de fondo inclinado y desplazada a lo largo del fondo por un motor eleacutectrico Los motores son alimentados por bateriacuteas que se cargan por acoplamiento inductivo con bobinas de carga sustentadas por el sub estabilizador El movimiento de las palas se controla por telemetriacutea desde la superficie o por un sistema mwd (mediciones durante la perforacioacuten)

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  • De arrastre
  • De conos
  • SUAVE O BLANDA
  • SEMIDURA A DURA
  • ABRASIVA

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Todas estas actividades antes mencionadas se pueden realizar con o sin taladro Esto depende de si el trabajo necesita el manejo de la tuberiacutea o si solo se necesita hacer uso de una guaya fina Los servicios se refieren a todos aquellos trabajos que se realizan a los pozos activos o inactivos cuyo objetivo principal es mejorar las condiciones productivas de los mismos (produccioacuten de hidrocarburos e inyeccioacuten de fluidos) sin modificar las condiciones fiacutesicas mecaacutenicas del pozo yo yacimiento Entre estas actividades tenemos sacar las varillas y tuberiacuteas de produccioacuten reemplazar el equipo subterraacuteneo trabajo de limpieza de pozos trabajos de induccioacuten a produccioacuten conexioacuten del cabezal del pozo y los trabajos de guaya

Fallas en el equipo Muchas veces las fallas mecaacutenicas estaacuten asociadas con el equipo del pozo instalado tales como filtraciones en la tuberiacutea y la empacadura fallas del revestimiento y la tuberiacutea y el mal funcionamiento del levantamiento artificial Las indicaciones de la presioacuten de superficie generalmente indicaraacuten la fuente del problema pero los estudios de presioacuten y temperatura son uacutetiles donde se puedan aplicar

Pozos no problemaacuteticosAunque la correccioacuten de pozos problemaacuteticos constituye una gran parte del programa de reacondicionamientos hay muchas razones por las cuales se hacen reacondicionamientos Los de mayor importancia son (1) reterminacioacuten o terminacioacuten muacuteltiple (2) evaluacioacuten del yacimiento (3) instalaciones de serviciosa) Reterminacioacuten terminacioacuten muacuteltiple Estos reacondicionamientos son hechos

para obtener produccioacuten adicional en zonas nuevas o para drenar maacutes efectivamente un yacimiento desarrollado La revisioacuten perioacutedica del comportamiento del yacimiento mapas de subsuelo y las capacidades de produccioacuten del pozo conduciraacuten frecuentemente a reacondicionamientos econoacutemicamente atractivos en esta categoriacutea La seleccioacuten del intervalo de produccioacuten debe ser considerada cuidadosamente como se discute bajo la seccioacuten de seleccioacuten del intervalo para prevenir una produccioacuten prematura de gas o agua y para minimizar reacondicionamientos futuros

b) Evaluacioacuten del yacimiento Un control geoloacutegico y del yacimiento muchas veces requiere pruebas exploratorias para localizar contactos o probar arenas de contenidos desconocidos El anaacutelisis cuidadoso de todos los datos disponibles es necesario para asegurar que el costo de este tipo de reacondicionamiento sea justificado

c) Instalaciones de servicios Los pozos de inyeccioacuten de gas y agua pozos de eliminacioacuten y de fuentes de agua estaacuten incluidos en este grupo Asociado generalmente con proyectos adicionales de recuperacioacuten o requerido por otras razones el anaacutelisis generalmente estaacute limitado a la designacioacuten del pozo oacuteptimo para lograr el resultado deseado La disponibilidad del pozo la localizacioacuten estructural desarrollo de arena y la seleccioacuten del equipo estaacuten entre las mayores consideraciones

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ABREVIATURASo Factor Volumeacutetrico del petroacuteleo Densidad del fluido (grcm3 lbgal etc)microo Viscosidad del petroacuteleo (cps)$Bbl Doacutelares por barril AyS Porcentaje de Agua y SedimentosAMS Aacuterea Mayor de SocororoAPI American Petroleum InstituteBbl BarrilBCP Bombeo de Cavidad ProgresivaBMC Bombeo Mecaacutenico ConvencionalBN Barriles NormalesBNA Barriles Normales de AguaBNP Barriles Normales de PetroacuteleoBNPD Barriles Normales por diacuteaBot BotellaBPD Barriles por diacuteaBPPD Barriles de Petroacuteleo por DiacuteaBs BoliacutevaresCA Compantildeiacutea AnoacutenimaCBL-VDL Registros de evaluacioacuten de cementoCF Cuello FlotadorCOORD Coordenadascp CentipouseD DiacuteaDE Diaacutemetro externoDI Diaacutemetro internoEI Eficiencia de InversioacutenEmp EmpacaduraEMR Elevacioacuten Mesa RotariaET Elevacioacuten del TerrenoEUE ldquoExternal UpsetrdquodegF Grados FahrenheitFDC Perfil eleacutectrico y de densidadFR Factor de recobroGOES Gas Original en Sitio PCNGp Gas producidoh Espesor del YacimientoHr Horas

HP Horse PowerISLR Impuesto Sobre La RentaKo Permeabilidad del PetroacuteleoLAG Levantamiento Artificial por GasLb LibrasLOC LocalizacioacutenLPG Libras por GaloacutenLppc Libras por pulgada cuadradaMMMPCN 1times109 Pies Cuacutebicos NormalesNSEOE NorteSurEsteOeste (rumbos variados)Np Petroacuteleo producidoUN ldquoNot-UpsetrdquoP Presioacuten Lpcpbnm Pies bajo el nivel del marPCN Pies Cuacutebicos NormalesPDVSA Petroacuteleos de Venezuela Sociedad AnoacutenimaPe Presioacuten Estaacutetica LpcPF Profundidad FinalPOES Petroacuteleo Original en Sitio BNPr Presioacuten de Yacimiento LpcPulg PulgadasPwf Presioacuten de Fondo FluyenteQo Tasa de PetroacuteleoRa Rc Rehabilitacioacuten Reacondicionamientore Radio efectivo de DrenajeRev RevestimientoRGL Relacioacuten Gas ndash Liacutequido PCNBNRGP Relacioacuten Gas ndash Petroacuteleo PCNBNRs Relacioacuten gas petroacuteleo (PCNBN)rw radio del PozoSA Sociedad AnoacutenimaSP Registro eleacutectrico de Potencial EspontaacuteneoT TemperaturaTDC Tapoacuten de CementoTDH Tapoacuten de HierroTIR Tasa Interna de RetornoVPN Valor Presente NetoWp Agua producida

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GLOSARIO DE TEacuteRMINOS API ldquoAmerican Petroleum Instituterdquo formada en 1917 para organizar la industria

petrolera a fin de ordenar la demanda de petroacuteleo durante la primera guerra mundial Es una organizacioacuten sin fines de lucro que sirve para coordinar y promover el intereacutes de la industria petrolera en su relacioacuten con gobierno y otros

Arcillas son minerales muy pequentildeos con una micro estructura en capas y un gran aacuterea de superficie los materiales arcillosos estaacuten formados por pequentildeas partiacuteculas que son clasificadas seguacuten su estructura dentro de un grupo especiacutefico denominado minerales arcillosos

Aacuterea divisioacuten geograacutefica de mayor escala donde se realizan operaciones de exploracioacuten yo produccioacuten

Arenamiento fenoacutemeno donde material de la formacioacuten viaja hacia el pozo y la superficie como parte de los fluidos producidos

Arenisca roca sedimentaria claacutestica formada por granos de arena cuyo tamantildeo variacutea entre 2 ndash 00625 mm

Asfaltenos Son depoacutesitos orgaacutenicos que provienen de la perturbacioacuten del equilibrio de los crudos y pertenecen al grupo de los bituacutemenes en el cual se encuentran tambieacuten los maltenos y las resinas

Buzamiento mide el aacutengulo entre el plano a estudiar y el plano horizontal Campo proyeccioacuten en superficie del conjunto de yacimientos de hidrocarburos

con caracteriacutesticas similares y asociados al mismo rasgo geoloacutegico Cantildeoneo meacutetodo que consiste en perforar la tuberiacutea de revestimiento para hacer

fluir gas natural yo petroacuteleo del yacimiento hacia el pozo Cizallamiento fuerza paralela a la superficie de los cuerpos Compactacioacuten es el proceso fiacutesico donde los sedimentos son consolidados

resultando una reduccioacuten de los poros entre los granos Completacioacuten es la preparacioacuten de un pozo para ponerlo en produccioacuten

econoacutemicamente Despueacutes que un pozo es entubado y cementado cada horizonte productivo es puesto en contacto permanente con el pozo permitiendo el flujo de fluidos del reservorio hacia la superficie a traveacutes de la tuberiacutea de produccioacuten y el equipo apropiado para controlar la tasa de flujo El contacto con cada horizonte puede ser alcanzado directamente (a hueco abierto) o por cantildeoneo a traveacutes de la tuberiacutea de revestimiento Otra definicioacuten- Trabajos posteriores a la perforacioacuten que tienen por objeto poner el pozo en condiciones de producir

Compresioacuten es el proceso donde se obliga a un cuerpo a reducir su volumen Consolidacioacuten este teacutermino estaacute relacionado con los sedimentos que se han

compactado y cementado hasta el grado de convertirse en un soacutelido Las consecuencias tiacutepicas de consolidacioacuten incluyen un aumento en la densidad y la velocidad acuacutestica y una disminucioacuten en la porosidad

Corte de agua representa el porcentaje de agua que se produce con un barril de petroacuteleo

Diferencial de presioacuten (pe-pwf) (Drawdown) Es la diferencia entre la presioacuten existente en el liacutemite exterior de un pozo y la presioacuten de fondo de produccioacuten del mismo

Emulsioacuten es la formada cuando un liacutequido inmiscible disperso en otro y usando un quiacutemico reduce la tensioacuten interfacial entre los dos logrando la estabilidad

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Esfuerzo es la fuerza aplicada a un cuerpo pudiendo eacuteste resultar deformado o tensionado

Estimulaciones teacutecnicas de rehabilitacioacuten aplicadas a los pozos para estimular su capacidad productora Entre estas teacutecnicas se encuentran forzamiento de arena con petroacuteleo forzamiento de arena con agua fracturamiento acidificacioacuten lavado de perforaciones y frac pack

Fino es aquella partiacutecula que posea un tamantildeo entre el rango de 44 a 74 micrones Formacioacuten se refiere a estratos rocosos homogeacuteneos de cualquier tipo usados

particularmente para describir zonas de roca penetrada durante la perforacioacuten Fracturamiento es una forma de permitir el acceso a los poros de la formacioacuten

que contiene hidrocarburos Se dirige fluido a alta presioacuten hacia la roca causando su ruptura Para mantener la ruptura abierta se emplean aditivos (agentes de sosteacuten)

Gas natural una mezcla de hidrocarburos gaseosos que se encuentra en muchos tipos de roca sedimentaria y estrechamente relacionadas a petroacuteleo crudo diferenciaacutendose de eacutesta en el rango de hidrocarburos y sus constituyentes El gas natural es principalmente parafiacutenico consiste principalmente de metano con proporciones significativas de etano propano butano y algo de pentano y usualmente nitroacutegeno y dioacutexido de carbono Otra definicioacuten- Es el gas natural asociado y no asociado en su estado natural Puede ser huacutemedo si tiene condensado o ser seco si no tiene condensado

Grado API clasificacioacuten para petroacuteleo con propoacutesitos particulares en funcioacuten de su densidad Numeacutericamente el valor es obtenido de la foacutermula [1415 Grav Espec A 16deg C] ndash 1315

Inhibidores de Corrosioacuten Los inhibidores son materiales quiacutemicos que cuando se disuelven en soluciones aacutecidas retardan grandemente la tasa de reaccioacuten del aacutecido con los metales Son usados en acidificacioacuten para evitar dantildeos al revestidor tuberiacuteas bombas vaacutelvulas y otros equipos del pozo pero los inhibidores no pueden detener completamente toda la reaccioacuten entre el aacutecido y el metal sin embargo ellos pueden hacer mas lenta la reaccioacuten eliminando 95 ndash 985 de la peacuterdida del metal que de otra forma ocurririacutea

Petroacuteleo una mezcla liacutequida de muchas sustancias principalmente compuestas de hidroacutegeno y oxiacutegeno El petroacuteleo crudo variacutea en apariencia desde incoloro hasta completamente negro tiene una capacidad caloriacutefica entre 18300 a 19500 Btu por libra y una gravedad especiacutefica entre 078 y 100 (correspondiente a 50deg API y 10deg API respectivamente) De acuerdo a su gravedad se clasifican en

o Crudo Liviano gt 30deg APIo Crudo Medio 22-30degAPIo Crudo Pesado lt 22deg API

Poro es el espacio vaciacuteo que posee la roca donde se puede almacenar aire agua hidrocarburo u otro fluido El porcentaje de espacio vaciacuteo es la porosidad de la roca

Pozo hoyo que ha sido terminado apropiadamente con los aditamentos requeridos para traer a la superficie la produccioacuten de gas yo petroacuteleo de un yacimiento

Pozo abandonado un pozo que actualmente no estaacute produciendo debido a que fue originalmente seco (dry hole) o debido a que ha cesado de producir La

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regulacioacuten peruana requiere que los pozos abandonados sean taponados para prevenir la contaminacioacuten de petroacuteleo gas o agua desde un estrato hacia otro

Pozo de gas hoyo que tiene como objetivo de extraer gas natural y llevarlo hasta la superficie

Presioacuten de poro es la presioacuten del yacimiento Rehabilitacioacuten de Pozos (RARC) operacioacuten programada que se realiza con

fines de reestablecer yo mejorar la capacidad del intervalo productor de un pozo o de cambiar el horizonte de produccioacuten por otro ubicado a mayor o menor profundidad Presenta el esfuerzo requerido para ejecutar trabajos de estimulaciones reparaciones recantildeoneo yo terminacioacuten a pozos

Reparacioacuten trabajos que se hacen uacutenicamente en las instalaciones de superficie o de subsuelo de los pozos con fines de corregir inconvenientes o desperfectos mecaacutenicos que disminuyan o impidan la produccioacuten de pozos

Reservas posibles estimado de reservas de petroacuteleo o gas en base a datos geoloacutegicos o de ingenieriacutea de aacutereas no perforadas o no probadas

Reservas probables estimado de las reservas de petroacuteleo yo gas en base a estructuras penetradas pero requiriendo confirmacioacuten maacutes avanzada para podeacuterseles clasificar como reservas probadas

Reservas probadas la cantidad de petroacuteleo y gas que se estima recuperable de campos conocidos bajo condiciones econoacutemicas y operativas existentes

Reservas recuperables la proporcioacuten de hidrocarburos que se puede recuperar de un yacimiento empleando teacutecnicas existentes

RGP es la proporcioacuten de petroacuteleo y gas obtenida en un pozo productor bajo condiciones de presioacuten y temperatura dadas

Surfactantes Son quiacutemicos usados para disminuir la tensioacuten superficial o tensioacuten interfacial de soluciones de aacutecido fresco o aacutecido gastado

Viscosidad la resistencia de un liacutequido al movimiento o flujo normalmente se abate al elevar la temperatura

Yacimiento acumulacioacuten de petroacuteleo yo gas en roca porosa tal como arenisca Un yacimiento petrolero normalmente contiene tres fluidos (petroacuteleo gas y agua) que se separan en secciones distintas debido a sus gravedades variantes El gas siendo el maacutes ligero ocupa la parte superior del yacimiento el petroacuteleo la parte intermedia y el agua la parte inferior

CEMENTACION DE POZOS

Proceso que consiste en mezclar cemento seco y ciertos aditivos con agua para formar una lechada que es bombeada al pozo a traveacutes de la sarta de revestimiento Y colocarlo en el espacio anular entre el hoyo y el diaacutemetro externo del revestidor

El volumen a bombear es predeterminado para alcanzar las zonas criacuteticas (alrededor del fondo de la zapata espacio anular formacioacuten permeable hoyo desnudo etc ) LuegoSe deja fraguar y endurecer formando una barrera permanente e impermeable al movimiento de fluidos detraacutes del revestido

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Cementacioacuten Primaria

Se realiza al cementar los revestidores del pozo (conductor superficial intermedio produccioacuten etc) durante la perforacioacuten Entre los objetivos principales de esta cementacioacuten se pueden mencionar los siguientes

Adherir y fijar la sarta de revestimiento Restringir el movimiento de fluidos entre las formaciones productoras y el

confinamiento de los estratos acuiacuteferos

Proteger la sarta contra la corrosioacuten

Reforzar la sarta contra el aplastamiento debido a fuerzas externas y reforzar la resistencia de la sarta a presiones de estallido

Proteger la sarta durante los trabajos de cantildeoneo (completacioacuten)

Sellar la peacuterdida de circulacioacuten en zonas ladronas

Cementacioacuten Secundaria

Es el proceso de forzamiento de la lechada de cemento en el pozo que se realiza principalmente en reparacionesreacondicionamientos o en tareas de terminacioacuten de pozos Puede ser cementaciones forzadas y tapones de cemento

Los propoacutesitos principales de esta cementacioacuten son

Reparar trabajos de cementacioacuten primaria deficientes Reducir altas producciones de agua yo gas

Reparar filtraciones causadas por fallas del revestidor Abandonar zonas no productoras o agotadas

Sellar zonas de peacuterdidas de circulacioacuten Proteger la migracioacuten de fluido hacia zonas productoras

CONSIDERACIONES PREVIAS AL PROCESO DE CEMENTACIOacuteN PRIMARIA

El principal objetivo en una cementacioacuten primaria es conseguir un buen aislamiento zonal en el espacio anular este aislamiento depende en gran medida de la eficiencia de desplazamiento del fluido de perforacioacuten por el cemento y por la condicioacuten mecaacutenica del hoyo (1)Otros factores no menos importantes que los anteriormente nombrados se tomaron en cuenta ya que son parte integral del eacutexito del proceso de cementacioacuten estos se nombran a continuacioacuten en forma secuencial como parte de la planificacioacuten

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bull Lubricacioacuten del hoyoEl uso de lubricantes mecaacutenicos como las esferas soacutelidas de material sinteacutetico se utilizaron en la seccioacuten de hoyo abierto con mayor grado de inclinacioacuten facilitando la corrida del revestidorbull Circulacion despueacutes de bajar el RevestidorDespueacutes que el revestidor es corrido a la profundidad programada un volumen suficiente del fluido tiene que ser circulado para asegurarse que el hoyo esteacute limpio Antes de iniciar la cementacioacuten se requiere circular al menos un fondo arriba y desalojar el gas basado en el registro de calibracioacuten del hoyo(Caliper) Esta circulacioacuten ayuda a remover el fluido de baja movilidad (Fluido parcialmente deshidratado) y reducir la temperatura circulante de fondobull Diferencia de Densidades Entre los FluidosCon el fin de evitar la contaminacioacuten del cemento dentro de la tuberiacutea y en el espacio anular se utilizo la teacutecnica del doble lavador por delante y por detraacutes del cemento lo que genera proteccioacuten hidraacuteulica de alta eficiencia (Tapones Hidraacuteulicos)

OTRAS CONSIDERACIONESCon el propoacutesito de tener un hoyo estable y generar el miacutenimo dantildeo a la zona productora el fluido de perforacioacuten esta constituido por una fase liacutequida 100 aceite mineral y el agente densificante utilizado es el Carbonato de Calcio de granulometriacutea adecuada a la garganta poral seguacuten estudios realizados para definir este paraacutemetroEn los registros de geometriacutea de hoyo (Caliper) que se corre antes de bajar el Liner se ha observado que presentan diaacutemetro nominal de la mecha con una costra de lodo de 132rdquo a 232rdquo y una invasioacuten de 3rdquoEste tipo de lodo a demostrado ser muy eficaz (poco dantildeino) no solo al proceso de perforacion si no que tambieacuten permite una faacutecil remocioacuten y acuahumectacioacuten por los lavadores utilizados en el proceso de cementacioacutenNUEVAS TECNOLOGIacuteA EN CEMENTOS LIVIANOSMuchas de las empresas de cementacioacuten se han visto en la necesidad de profundizar auacuten maacutes en la buacutesqueda de nuevas alternativas con alto desempentildeo tecnoloacutegico y factibilidad econoacutemica en lo que a lechadas de baja densidad se refiere En los campos operacionales del Distritos Anaco la presioacuten de yacimiento ha declinado de una manera draacutestica esto ha hecho necesario la aplicacioacuten de nuevas teacutecnicas de cementacioacuten para tratar de no exceder el gradiente de fractura de eacutestas zonas y por consiguiente crear peacuterdidas de circulacioacuten que puedan limitar la productividad del pozo originando columnas de cemento incompletas y soportes de revestidor no adecuados Los procedimientos de reparacioacuten en eacutestos casos no soacutelo consumen tiempo y costos adicionales sino que tambieacuten debilitan el revestidor y las probabilidades de lograr una solucioacuten exitosa son bajas Entre las tecnologiacuteas comerciales disponibles tenemosLiteCRETESon sistemas cementantes que logran las bajas permeabilidades y la alta resistencia a la compresioacuten necesarias para garantizar la integridad del pozo y el aislamiento hidraacuteulico de las arenas con densidades lo suficientemente bajas como para impedir el fracturamiento de la formacioacuten y las peacuterdidas de circulacioacuten Este sistema presenta permeabilidad del cemento fraguado menor que la del cemento Portland convencional Clase G y la resistencia a la compresioacuten es comparable con la de este El sistema

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LiteCRETE es eficaz a temperaturas que variacutean de 80 a 300degF presiones de fondo del pozo de hasta 8000 lpc y lechadas cuyas densidades variacutean de 82 a 125 lbmgal(2) Este sistema utiliza microeacutesferas huecas de pequentildeos diaacutemetros (01 a 80 micrones) inertes compuestas principalmente de oacutexidos de siacutelice y aluminio con gas inerte en su interior lo cual permite obtener lechadas livianas de hasta 85 lpg que al combinarse con el cemento forma un sistema de ultraliviano de alta resistencia a la compresioacuten disentildeado para cementar a traveacutes de formaciones deacutebiles donde se requiere baja presioacuten hidrostaacutetica La tecnologiacutea presenta tres caracteriacutesticas fundamentales reemplaza parte del cemento por partiacuteculas inertes de baja gravedad especiacuteficas reduce el requerimiento de agua en la lechada e incrementa la cantidad de soacutelidos en la matriz del cemento La alta resistencia se obtiene mediante la mezcla de dos aditivos inertes con una distribucioacuten granulomeacutetrica y aacuterea superficial oacuteptima que reducen la porosidad y permeabilidad del cemento haciendo que los esfuerzos internos se distribuyan de una manera homogeacutenea en la matriz logrando propiedades antimigratorias estabilidad reoloacutegica y mejor control de filtradoDISENtildeO Y APLICACIOacuteN DE TEacuteCNICAS Y EQUIPOS1048766 Optimizacioacuten del uso de Simuladoresbull Para disentildear una cementacioacuten optima en casos severos es requisito indispensable la utilizacioacuten de los programas de cementacioacuten para evaluar todos los paraacutemetros hidraacuteulicos involucrados en el proceso de colocacioacuten de una lechada apropiada en el espacio anularLos voluacutemenes y densidades de los preflujos y lechadas diaacutemetros del hoyo diaacutemetro del revestidor inclinacioacuten del pozo zonas de gradientes criacuteticos y reacutegimen de flujo se acotan para mantener el equilibrio entre dos puntos fundamentales Presioacuten Poral le ECDBombeo le ECD Max PERF Esto permite mantener el control hidraacuteulico del pozo sin peacuterdida ni arremetidas y colocar el cemento al tope del disentildeo1048766 Disentildeo de Doble LavadorLas caracteriacutesticas maacutes importantes consideradas en el disentildeo de estos fluidos fueronbull El lavador base aceite se disentildeo para ser compatible con el lodo de perforacioacuten seguido por un lavador base agua de mayor densidad y reacutegimen de flujo turbulento a bajas tasas de bombeo el cual es compatible con el espaciador base aceite cuya composicioacuten permite mojar preferencialmente por agua la superficie a ser cementada creando un medio propicio para mejorar la adherencia de la mezcla de cemento hacia la tuberiacutea y la formacioacutenbull Las propiedades reoloacutegicas de estos fluidos permitieron alcanzar reacutegimen de flujo turbulento a bajos caudales de desplazamiento La utilizacioacuten de lavadores quiacutemicos dependioacute del hecho de no comprometer el control del pozo en el transcurso de la operacioacuten

MECHASEs la herramienta encargada de penetrar la corteza terrestre tambieacuten se denomina

(barrena broca o treacutepano) que en cierto sentido es el punto central de todo el equipo de perforacioacuten rotatoria esta montada en el extremo inferior de la columna de perforacioacuten y se sujeta a los porta mechas con una junta de tuberiacutea

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Mecanismo de accioacutenLa mecha constituye una herramienta baacutesica del proceso de perforacioacuten del hoyo

logrando asiacute ser el eje central de toda operacioacuten de perforacioacuten y se utiliza como elemento cortador para penetrar las formaciones de petroacuteleo y gas El rendimiento de una mecha va depender de muchos factores incluso de una adecuada eleccioacuten tanto de las mechas mismas como de los paraacutemetros de perforacioacuten y del sistema hidraacuteulico Si durante la perforacioacuten de un largo intervalo la mecha encuentra un cambio de formacioacuten El control de estas variables permite perforar un hoyo al menor costo por pie lo cual tiene que ser el objetivo primordial al momento de disentildear una mecha

Clasificacioacuten y tipos de mechasLa clasificacioacuten de las mechas va a depender de otros factores como esta va

ligada con el fluido de perforacioacuten y se dispone para descargarse por los orificios de salida de la mecha de modo que se pueden llamarrdquo mechas de arrastre o de conos cada una de ellas posee caracteriacutesticas especiacuteficas que permiten subdividirla en tipos conforme a lo mostrado en la Tabla 2

Tabla 2 Clasificacioacuten y Tipos de Mechas CLASES CARACTERIacuteSTICAS TIPOS

De arrastreLos cortadores forman parte integral de la mecha

De cortadores de acero De diamantes naturales De diamantes Policristalinos

De conos

Los cortadores estaacuten unidos a dos o tres piezas coacutenicas las cuales giran alrededor de su eje (tricoacutenica)

De dientes maquinados De insertos

Fuente Fundamentos de la Ingenieriacutea de Petroacuteleo (1994 paacuteg 30)

Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacutenEl eacutexito o fracaso de un proyecto de perforacioacuten depende en gran parte de la

seleccioacuten de la mecha o barrena ya que estas deben cumplir con una serie de condiciones previas al inicio de la operacioacuten Ciertamente la primera y se diriacutea que la maacutes importante condicioacuten es el aspecto geoloacutegico A continuacioacuten se mencionan algunos factores a considerar en la seleccioacuten de la mecha de perforacioacuten

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TABLA 3 Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacuten

TIPOS DE FORMACIOacuteN TIPOS DE MECHA

SUAVE O BLANDA

n Mechas con dientes o insertos largosn Dientes en forma de cinceln Mechas con alta descentralizacioacuten (off-set)n Formacioacuten que responda maacutes a la rotacioacuten que al

peso

SEMIDURA A DURA

n Mechas con dientes e insertos maacutes pequentildeos

n Configuracioacuten de dientes o insertos debe pasar desde la forma del cincel semi-redondeada proyectil hasta doble cono Dependiendo de la dureza

n Mechas con poca descentralizacioacutenn Formacioacuten que responda maacutes al peso de

la rotacioacuten

ABRASIVA n Mechas con proteccioacuten de calibre

FLUIDOS DE COMPLETACION

Los fluidos de completacioacuten y rehabilitacioacuten son fluidos especializados que se usan durante las operaciones de completacioacuten de pozo y los procedimientos de rehabilitacioacuten remediadores Ademaacutes de controlar la presioacuten subsuperficial con la densidad estos fluidos tambieacuten deben minimizar los dantildeos a la formacioacuten durante las operaciones de completacioacuten y rehabilitacioacuten El uso de fluidos que causan dantildeos miacutenimos a la formacioacuten puede resultar en una produccioacuten dramaacuteticamente mejorada

FLUIDOS DE COMPLETACIOacuteN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOSCuando se realizan operaciones de completacioacuten y reacondicionamiento de pozos se usan fluidos tales como salmueras agua de formacioacuten agua fresca etc los cuales junto con los soacutelidos con los que son preparados o que acarrean al descender mediante una sobrepresioacuten ingresan a la formacioacuten provocando una interaccioacuten entre dicho fluido y los componentes del yacimiento Estas interacciones pueden dar como resultado una caiacuteda de presioacuten adicional al flujo de fluidos de produccioacuten hacia el pozo debido al dantildeo ocasionado por la migracioacuten de finos y arcillas hinchamiento de arcillas emulsiones cambios de mojabilidad entre otros Los soacutelidos que entran a la formacioacuten con el fluido

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de completacioacuten y reacondicionamiento pueden llegar a obstruir el paso del fluido del yacimiento al pozo productor

Caracteriacutesticas de los fluidos de completacioacuten y reacondicionamiento Debido a que los quiacutemicos usados en un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento tambieacuten podriacutean ser empleados en trabajos de perforacioacuten cementacioacuten cantildeoneo y reacondicionamiento de pozos eacutestos deben ser disentildeado de tal manera que su contacto con la formacioacuten minimice al maacuteximo los dantildeos ocasionados a la misma con el propoacutesito de mantener e incluso mejorar su produccioacuten por tanto es indispensable que las caracteriacutesticas del fluido sean compatibles con las propiedades de la formacioacuten

Seleccioacuten de un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento

Un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento debe ser seleccionado considerando las propiedades petrofiacutesicas de la formacioacuten las cuales ayudan a determinar el tipo de formacioacuten sobre la cual se va a trabajar y la formulacioacuten y propiedades que debe tener el fluido para optimizar su utilidad

Herramientas a utilizar en la perforacioacuten direccionalExisten en el mercado una gran variedad de herramientas que son uacutetiles en la perforacioacuten direccional

Mechas son de tamantildeo convencional con uno o dos chorros de mayor diaacutemetro que el tercero o dos chorros ciegos y uno especial a traveacutes del cual sale el fluido de perforacioacuten a altas velocidades tambieacuten puede ser utilizada una mecha bicono con un chorro sobresaliente

La fuerza hidraacuteulica generada erosiona una cavidad en la formacioacuten lo que permite a la mecha dirigirse en esta direccioacuten Este es un meacutetodo utilizado normalmente en formaciones blandas y semiblandasLa perforacioacuten se realiza en forma alternada es decir se erosiona una seccioacuten del hoyo y luego se continuacutea con la perforacioacuten rotatoria

Cucharas deflectoras (guiasonda) son piezas de acero en forma de cuchara con la punta cincelada

Cuchara removible se usa para iniciar el cambio de inclinacioacuten y rumbo del pozo para perforar al lado de tapones de cemento o para enderezar pozos desviadores Consta de una larga cuntildea invertida de acero coacutencava en un lado para sostener y guiar la sarta de perforacioacuten Posee una punta de cincel en el extremo para evitar el giro de la herramienta y de un tubo portamecha en el tope para rescatar la herramienta

Estabilizador un cuerpo estabilizador es sustentado giratoriamente por el sub estabilizador donde el cuerpo estabilizador permanece sustancialmente estacionario en relacioacuten con el pozo de sondeo a medida que gira la sarta de perforacioacuten Al menos una

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pala estabilizadora es sustentada por el cuerpo estabilizador siendo la pala estabilizadora extensible radialmente desde el estabilizador para encajarse con la pared lateral del pozo de sondeo Cada pala estabilizadora es extensible y retirable desde el cuerpo estabilizador independientemente de las demaacutes Cada una de las palas va guiada por ranuras de fondo inclinado y desplazada a lo largo del fondo por un motor eleacutectrico Los motores son alimentados por bateriacuteas que se cargan por acoplamiento inductivo con bobinas de carga sustentadas por el sub estabilizador El movimiento de las palas se controla por telemetriacutea desde la superficie o por un sistema mwd (mediciones durante la perforacioacuten)

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  • De arrastre
  • De conos
  • SUAVE O BLANDA
  • SEMIDURA A DURA
  • ABRASIVA

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ABREVIATURASo Factor Volumeacutetrico del petroacuteleo Densidad del fluido (grcm3 lbgal etc)microo Viscosidad del petroacuteleo (cps)$Bbl Doacutelares por barril AyS Porcentaje de Agua y SedimentosAMS Aacuterea Mayor de SocororoAPI American Petroleum InstituteBbl BarrilBCP Bombeo de Cavidad ProgresivaBMC Bombeo Mecaacutenico ConvencionalBN Barriles NormalesBNA Barriles Normales de AguaBNP Barriles Normales de PetroacuteleoBNPD Barriles Normales por diacuteaBot BotellaBPD Barriles por diacuteaBPPD Barriles de Petroacuteleo por DiacuteaBs BoliacutevaresCA Compantildeiacutea AnoacutenimaCBL-VDL Registros de evaluacioacuten de cementoCF Cuello FlotadorCOORD Coordenadascp CentipouseD DiacuteaDE Diaacutemetro externoDI Diaacutemetro internoEI Eficiencia de InversioacutenEmp EmpacaduraEMR Elevacioacuten Mesa RotariaET Elevacioacuten del TerrenoEUE ldquoExternal UpsetrdquodegF Grados FahrenheitFDC Perfil eleacutectrico y de densidadFR Factor de recobroGOES Gas Original en Sitio PCNGp Gas producidoh Espesor del YacimientoHr Horas

HP Horse PowerISLR Impuesto Sobre La RentaKo Permeabilidad del PetroacuteleoLAG Levantamiento Artificial por GasLb LibrasLOC LocalizacioacutenLPG Libras por GaloacutenLppc Libras por pulgada cuadradaMMMPCN 1times109 Pies Cuacutebicos NormalesNSEOE NorteSurEsteOeste (rumbos variados)Np Petroacuteleo producidoUN ldquoNot-UpsetrdquoP Presioacuten Lpcpbnm Pies bajo el nivel del marPCN Pies Cuacutebicos NormalesPDVSA Petroacuteleos de Venezuela Sociedad AnoacutenimaPe Presioacuten Estaacutetica LpcPF Profundidad FinalPOES Petroacuteleo Original en Sitio BNPr Presioacuten de Yacimiento LpcPulg PulgadasPwf Presioacuten de Fondo FluyenteQo Tasa de PetroacuteleoRa Rc Rehabilitacioacuten Reacondicionamientore Radio efectivo de DrenajeRev RevestimientoRGL Relacioacuten Gas ndash Liacutequido PCNBNRGP Relacioacuten Gas ndash Petroacuteleo PCNBNRs Relacioacuten gas petroacuteleo (PCNBN)rw radio del PozoSA Sociedad AnoacutenimaSP Registro eleacutectrico de Potencial EspontaacuteneoT TemperaturaTDC Tapoacuten de CementoTDH Tapoacuten de HierroTIR Tasa Interna de RetornoVPN Valor Presente NetoWp Agua producida

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GLOSARIO DE TEacuteRMINOS API ldquoAmerican Petroleum Instituterdquo formada en 1917 para organizar la industria

petrolera a fin de ordenar la demanda de petroacuteleo durante la primera guerra mundial Es una organizacioacuten sin fines de lucro que sirve para coordinar y promover el intereacutes de la industria petrolera en su relacioacuten con gobierno y otros

Arcillas son minerales muy pequentildeos con una micro estructura en capas y un gran aacuterea de superficie los materiales arcillosos estaacuten formados por pequentildeas partiacuteculas que son clasificadas seguacuten su estructura dentro de un grupo especiacutefico denominado minerales arcillosos

Aacuterea divisioacuten geograacutefica de mayor escala donde se realizan operaciones de exploracioacuten yo produccioacuten

Arenamiento fenoacutemeno donde material de la formacioacuten viaja hacia el pozo y la superficie como parte de los fluidos producidos

Arenisca roca sedimentaria claacutestica formada por granos de arena cuyo tamantildeo variacutea entre 2 ndash 00625 mm

Asfaltenos Son depoacutesitos orgaacutenicos que provienen de la perturbacioacuten del equilibrio de los crudos y pertenecen al grupo de los bituacutemenes en el cual se encuentran tambieacuten los maltenos y las resinas

Buzamiento mide el aacutengulo entre el plano a estudiar y el plano horizontal Campo proyeccioacuten en superficie del conjunto de yacimientos de hidrocarburos

con caracteriacutesticas similares y asociados al mismo rasgo geoloacutegico Cantildeoneo meacutetodo que consiste en perforar la tuberiacutea de revestimiento para hacer

fluir gas natural yo petroacuteleo del yacimiento hacia el pozo Cizallamiento fuerza paralela a la superficie de los cuerpos Compactacioacuten es el proceso fiacutesico donde los sedimentos son consolidados

resultando una reduccioacuten de los poros entre los granos Completacioacuten es la preparacioacuten de un pozo para ponerlo en produccioacuten

econoacutemicamente Despueacutes que un pozo es entubado y cementado cada horizonte productivo es puesto en contacto permanente con el pozo permitiendo el flujo de fluidos del reservorio hacia la superficie a traveacutes de la tuberiacutea de produccioacuten y el equipo apropiado para controlar la tasa de flujo El contacto con cada horizonte puede ser alcanzado directamente (a hueco abierto) o por cantildeoneo a traveacutes de la tuberiacutea de revestimiento Otra definicioacuten- Trabajos posteriores a la perforacioacuten que tienen por objeto poner el pozo en condiciones de producir

Compresioacuten es el proceso donde se obliga a un cuerpo a reducir su volumen Consolidacioacuten este teacutermino estaacute relacionado con los sedimentos que se han

compactado y cementado hasta el grado de convertirse en un soacutelido Las consecuencias tiacutepicas de consolidacioacuten incluyen un aumento en la densidad y la velocidad acuacutestica y una disminucioacuten en la porosidad

Corte de agua representa el porcentaje de agua que se produce con un barril de petroacuteleo

Diferencial de presioacuten (pe-pwf) (Drawdown) Es la diferencia entre la presioacuten existente en el liacutemite exterior de un pozo y la presioacuten de fondo de produccioacuten del mismo

Emulsioacuten es la formada cuando un liacutequido inmiscible disperso en otro y usando un quiacutemico reduce la tensioacuten interfacial entre los dos logrando la estabilidad

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Esfuerzo es la fuerza aplicada a un cuerpo pudiendo eacuteste resultar deformado o tensionado

Estimulaciones teacutecnicas de rehabilitacioacuten aplicadas a los pozos para estimular su capacidad productora Entre estas teacutecnicas se encuentran forzamiento de arena con petroacuteleo forzamiento de arena con agua fracturamiento acidificacioacuten lavado de perforaciones y frac pack

Fino es aquella partiacutecula que posea un tamantildeo entre el rango de 44 a 74 micrones Formacioacuten se refiere a estratos rocosos homogeacuteneos de cualquier tipo usados

particularmente para describir zonas de roca penetrada durante la perforacioacuten Fracturamiento es una forma de permitir el acceso a los poros de la formacioacuten

que contiene hidrocarburos Se dirige fluido a alta presioacuten hacia la roca causando su ruptura Para mantener la ruptura abierta se emplean aditivos (agentes de sosteacuten)

Gas natural una mezcla de hidrocarburos gaseosos que se encuentra en muchos tipos de roca sedimentaria y estrechamente relacionadas a petroacuteleo crudo diferenciaacutendose de eacutesta en el rango de hidrocarburos y sus constituyentes El gas natural es principalmente parafiacutenico consiste principalmente de metano con proporciones significativas de etano propano butano y algo de pentano y usualmente nitroacutegeno y dioacutexido de carbono Otra definicioacuten- Es el gas natural asociado y no asociado en su estado natural Puede ser huacutemedo si tiene condensado o ser seco si no tiene condensado

Grado API clasificacioacuten para petroacuteleo con propoacutesitos particulares en funcioacuten de su densidad Numeacutericamente el valor es obtenido de la foacutermula [1415 Grav Espec A 16deg C] ndash 1315

Inhibidores de Corrosioacuten Los inhibidores son materiales quiacutemicos que cuando se disuelven en soluciones aacutecidas retardan grandemente la tasa de reaccioacuten del aacutecido con los metales Son usados en acidificacioacuten para evitar dantildeos al revestidor tuberiacuteas bombas vaacutelvulas y otros equipos del pozo pero los inhibidores no pueden detener completamente toda la reaccioacuten entre el aacutecido y el metal sin embargo ellos pueden hacer mas lenta la reaccioacuten eliminando 95 ndash 985 de la peacuterdida del metal que de otra forma ocurririacutea

Petroacuteleo una mezcla liacutequida de muchas sustancias principalmente compuestas de hidroacutegeno y oxiacutegeno El petroacuteleo crudo variacutea en apariencia desde incoloro hasta completamente negro tiene una capacidad caloriacutefica entre 18300 a 19500 Btu por libra y una gravedad especiacutefica entre 078 y 100 (correspondiente a 50deg API y 10deg API respectivamente) De acuerdo a su gravedad se clasifican en

o Crudo Liviano gt 30deg APIo Crudo Medio 22-30degAPIo Crudo Pesado lt 22deg API

Poro es el espacio vaciacuteo que posee la roca donde se puede almacenar aire agua hidrocarburo u otro fluido El porcentaje de espacio vaciacuteo es la porosidad de la roca

Pozo hoyo que ha sido terminado apropiadamente con los aditamentos requeridos para traer a la superficie la produccioacuten de gas yo petroacuteleo de un yacimiento

Pozo abandonado un pozo que actualmente no estaacute produciendo debido a que fue originalmente seco (dry hole) o debido a que ha cesado de producir La

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regulacioacuten peruana requiere que los pozos abandonados sean taponados para prevenir la contaminacioacuten de petroacuteleo gas o agua desde un estrato hacia otro

Pozo de gas hoyo que tiene como objetivo de extraer gas natural y llevarlo hasta la superficie

Presioacuten de poro es la presioacuten del yacimiento Rehabilitacioacuten de Pozos (RARC) operacioacuten programada que se realiza con

fines de reestablecer yo mejorar la capacidad del intervalo productor de un pozo o de cambiar el horizonte de produccioacuten por otro ubicado a mayor o menor profundidad Presenta el esfuerzo requerido para ejecutar trabajos de estimulaciones reparaciones recantildeoneo yo terminacioacuten a pozos

Reparacioacuten trabajos que se hacen uacutenicamente en las instalaciones de superficie o de subsuelo de los pozos con fines de corregir inconvenientes o desperfectos mecaacutenicos que disminuyan o impidan la produccioacuten de pozos

Reservas posibles estimado de reservas de petroacuteleo o gas en base a datos geoloacutegicos o de ingenieriacutea de aacutereas no perforadas o no probadas

Reservas probables estimado de las reservas de petroacuteleo yo gas en base a estructuras penetradas pero requiriendo confirmacioacuten maacutes avanzada para podeacuterseles clasificar como reservas probadas

Reservas probadas la cantidad de petroacuteleo y gas que se estima recuperable de campos conocidos bajo condiciones econoacutemicas y operativas existentes

Reservas recuperables la proporcioacuten de hidrocarburos que se puede recuperar de un yacimiento empleando teacutecnicas existentes

RGP es la proporcioacuten de petroacuteleo y gas obtenida en un pozo productor bajo condiciones de presioacuten y temperatura dadas

Surfactantes Son quiacutemicos usados para disminuir la tensioacuten superficial o tensioacuten interfacial de soluciones de aacutecido fresco o aacutecido gastado

Viscosidad la resistencia de un liacutequido al movimiento o flujo normalmente se abate al elevar la temperatura

Yacimiento acumulacioacuten de petroacuteleo yo gas en roca porosa tal como arenisca Un yacimiento petrolero normalmente contiene tres fluidos (petroacuteleo gas y agua) que se separan en secciones distintas debido a sus gravedades variantes El gas siendo el maacutes ligero ocupa la parte superior del yacimiento el petroacuteleo la parte intermedia y el agua la parte inferior

CEMENTACION DE POZOS

Proceso que consiste en mezclar cemento seco y ciertos aditivos con agua para formar una lechada que es bombeada al pozo a traveacutes de la sarta de revestimiento Y colocarlo en el espacio anular entre el hoyo y el diaacutemetro externo del revestidor

El volumen a bombear es predeterminado para alcanzar las zonas criacuteticas (alrededor del fondo de la zapata espacio anular formacioacuten permeable hoyo desnudo etc ) LuegoSe deja fraguar y endurecer formando una barrera permanente e impermeable al movimiento de fluidos detraacutes del revestido

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Cementacioacuten Primaria

Se realiza al cementar los revestidores del pozo (conductor superficial intermedio produccioacuten etc) durante la perforacioacuten Entre los objetivos principales de esta cementacioacuten se pueden mencionar los siguientes

Adherir y fijar la sarta de revestimiento Restringir el movimiento de fluidos entre las formaciones productoras y el

confinamiento de los estratos acuiacuteferos

Proteger la sarta contra la corrosioacuten

Reforzar la sarta contra el aplastamiento debido a fuerzas externas y reforzar la resistencia de la sarta a presiones de estallido

Proteger la sarta durante los trabajos de cantildeoneo (completacioacuten)

Sellar la peacuterdida de circulacioacuten en zonas ladronas

Cementacioacuten Secundaria

Es el proceso de forzamiento de la lechada de cemento en el pozo que se realiza principalmente en reparacionesreacondicionamientos o en tareas de terminacioacuten de pozos Puede ser cementaciones forzadas y tapones de cemento

Los propoacutesitos principales de esta cementacioacuten son

Reparar trabajos de cementacioacuten primaria deficientes Reducir altas producciones de agua yo gas

Reparar filtraciones causadas por fallas del revestidor Abandonar zonas no productoras o agotadas

Sellar zonas de peacuterdidas de circulacioacuten Proteger la migracioacuten de fluido hacia zonas productoras

CONSIDERACIONES PREVIAS AL PROCESO DE CEMENTACIOacuteN PRIMARIA

El principal objetivo en una cementacioacuten primaria es conseguir un buen aislamiento zonal en el espacio anular este aislamiento depende en gran medida de la eficiencia de desplazamiento del fluido de perforacioacuten por el cemento y por la condicioacuten mecaacutenica del hoyo (1)Otros factores no menos importantes que los anteriormente nombrados se tomaron en cuenta ya que son parte integral del eacutexito del proceso de cementacioacuten estos se nombran a continuacioacuten en forma secuencial como parte de la planificacioacuten

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bull Lubricacioacuten del hoyoEl uso de lubricantes mecaacutenicos como las esferas soacutelidas de material sinteacutetico se utilizaron en la seccioacuten de hoyo abierto con mayor grado de inclinacioacuten facilitando la corrida del revestidorbull Circulacion despueacutes de bajar el RevestidorDespueacutes que el revestidor es corrido a la profundidad programada un volumen suficiente del fluido tiene que ser circulado para asegurarse que el hoyo esteacute limpio Antes de iniciar la cementacioacuten se requiere circular al menos un fondo arriba y desalojar el gas basado en el registro de calibracioacuten del hoyo(Caliper) Esta circulacioacuten ayuda a remover el fluido de baja movilidad (Fluido parcialmente deshidratado) y reducir la temperatura circulante de fondobull Diferencia de Densidades Entre los FluidosCon el fin de evitar la contaminacioacuten del cemento dentro de la tuberiacutea y en el espacio anular se utilizo la teacutecnica del doble lavador por delante y por detraacutes del cemento lo que genera proteccioacuten hidraacuteulica de alta eficiencia (Tapones Hidraacuteulicos)

OTRAS CONSIDERACIONESCon el propoacutesito de tener un hoyo estable y generar el miacutenimo dantildeo a la zona productora el fluido de perforacioacuten esta constituido por una fase liacutequida 100 aceite mineral y el agente densificante utilizado es el Carbonato de Calcio de granulometriacutea adecuada a la garganta poral seguacuten estudios realizados para definir este paraacutemetroEn los registros de geometriacutea de hoyo (Caliper) que se corre antes de bajar el Liner se ha observado que presentan diaacutemetro nominal de la mecha con una costra de lodo de 132rdquo a 232rdquo y una invasioacuten de 3rdquoEste tipo de lodo a demostrado ser muy eficaz (poco dantildeino) no solo al proceso de perforacion si no que tambieacuten permite una faacutecil remocioacuten y acuahumectacioacuten por los lavadores utilizados en el proceso de cementacioacutenNUEVAS TECNOLOGIacuteA EN CEMENTOS LIVIANOSMuchas de las empresas de cementacioacuten se han visto en la necesidad de profundizar auacuten maacutes en la buacutesqueda de nuevas alternativas con alto desempentildeo tecnoloacutegico y factibilidad econoacutemica en lo que a lechadas de baja densidad se refiere En los campos operacionales del Distritos Anaco la presioacuten de yacimiento ha declinado de una manera draacutestica esto ha hecho necesario la aplicacioacuten de nuevas teacutecnicas de cementacioacuten para tratar de no exceder el gradiente de fractura de eacutestas zonas y por consiguiente crear peacuterdidas de circulacioacuten que puedan limitar la productividad del pozo originando columnas de cemento incompletas y soportes de revestidor no adecuados Los procedimientos de reparacioacuten en eacutestos casos no soacutelo consumen tiempo y costos adicionales sino que tambieacuten debilitan el revestidor y las probabilidades de lograr una solucioacuten exitosa son bajas Entre las tecnologiacuteas comerciales disponibles tenemosLiteCRETESon sistemas cementantes que logran las bajas permeabilidades y la alta resistencia a la compresioacuten necesarias para garantizar la integridad del pozo y el aislamiento hidraacuteulico de las arenas con densidades lo suficientemente bajas como para impedir el fracturamiento de la formacioacuten y las peacuterdidas de circulacioacuten Este sistema presenta permeabilidad del cemento fraguado menor que la del cemento Portland convencional Clase G y la resistencia a la compresioacuten es comparable con la de este El sistema

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LiteCRETE es eficaz a temperaturas que variacutean de 80 a 300degF presiones de fondo del pozo de hasta 8000 lpc y lechadas cuyas densidades variacutean de 82 a 125 lbmgal(2) Este sistema utiliza microeacutesferas huecas de pequentildeos diaacutemetros (01 a 80 micrones) inertes compuestas principalmente de oacutexidos de siacutelice y aluminio con gas inerte en su interior lo cual permite obtener lechadas livianas de hasta 85 lpg que al combinarse con el cemento forma un sistema de ultraliviano de alta resistencia a la compresioacuten disentildeado para cementar a traveacutes de formaciones deacutebiles donde se requiere baja presioacuten hidrostaacutetica La tecnologiacutea presenta tres caracteriacutesticas fundamentales reemplaza parte del cemento por partiacuteculas inertes de baja gravedad especiacuteficas reduce el requerimiento de agua en la lechada e incrementa la cantidad de soacutelidos en la matriz del cemento La alta resistencia se obtiene mediante la mezcla de dos aditivos inertes con una distribucioacuten granulomeacutetrica y aacuterea superficial oacuteptima que reducen la porosidad y permeabilidad del cemento haciendo que los esfuerzos internos se distribuyan de una manera homogeacutenea en la matriz logrando propiedades antimigratorias estabilidad reoloacutegica y mejor control de filtradoDISENtildeO Y APLICACIOacuteN DE TEacuteCNICAS Y EQUIPOS1048766 Optimizacioacuten del uso de Simuladoresbull Para disentildear una cementacioacuten optima en casos severos es requisito indispensable la utilizacioacuten de los programas de cementacioacuten para evaluar todos los paraacutemetros hidraacuteulicos involucrados en el proceso de colocacioacuten de una lechada apropiada en el espacio anularLos voluacutemenes y densidades de los preflujos y lechadas diaacutemetros del hoyo diaacutemetro del revestidor inclinacioacuten del pozo zonas de gradientes criacuteticos y reacutegimen de flujo se acotan para mantener el equilibrio entre dos puntos fundamentales Presioacuten Poral le ECDBombeo le ECD Max PERF Esto permite mantener el control hidraacuteulico del pozo sin peacuterdida ni arremetidas y colocar el cemento al tope del disentildeo1048766 Disentildeo de Doble LavadorLas caracteriacutesticas maacutes importantes consideradas en el disentildeo de estos fluidos fueronbull El lavador base aceite se disentildeo para ser compatible con el lodo de perforacioacuten seguido por un lavador base agua de mayor densidad y reacutegimen de flujo turbulento a bajas tasas de bombeo el cual es compatible con el espaciador base aceite cuya composicioacuten permite mojar preferencialmente por agua la superficie a ser cementada creando un medio propicio para mejorar la adherencia de la mezcla de cemento hacia la tuberiacutea y la formacioacutenbull Las propiedades reoloacutegicas de estos fluidos permitieron alcanzar reacutegimen de flujo turbulento a bajos caudales de desplazamiento La utilizacioacuten de lavadores quiacutemicos dependioacute del hecho de no comprometer el control del pozo en el transcurso de la operacioacuten

MECHASEs la herramienta encargada de penetrar la corteza terrestre tambieacuten se denomina

(barrena broca o treacutepano) que en cierto sentido es el punto central de todo el equipo de perforacioacuten rotatoria esta montada en el extremo inferior de la columna de perforacioacuten y se sujeta a los porta mechas con una junta de tuberiacutea

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Mecanismo de accioacutenLa mecha constituye una herramienta baacutesica del proceso de perforacioacuten del hoyo

logrando asiacute ser el eje central de toda operacioacuten de perforacioacuten y se utiliza como elemento cortador para penetrar las formaciones de petroacuteleo y gas El rendimiento de una mecha va depender de muchos factores incluso de una adecuada eleccioacuten tanto de las mechas mismas como de los paraacutemetros de perforacioacuten y del sistema hidraacuteulico Si durante la perforacioacuten de un largo intervalo la mecha encuentra un cambio de formacioacuten El control de estas variables permite perforar un hoyo al menor costo por pie lo cual tiene que ser el objetivo primordial al momento de disentildear una mecha

Clasificacioacuten y tipos de mechasLa clasificacioacuten de las mechas va a depender de otros factores como esta va

ligada con el fluido de perforacioacuten y se dispone para descargarse por los orificios de salida de la mecha de modo que se pueden llamarrdquo mechas de arrastre o de conos cada una de ellas posee caracteriacutesticas especiacuteficas que permiten subdividirla en tipos conforme a lo mostrado en la Tabla 2

Tabla 2 Clasificacioacuten y Tipos de Mechas CLASES CARACTERIacuteSTICAS TIPOS

De arrastreLos cortadores forman parte integral de la mecha

De cortadores de acero De diamantes naturales De diamantes Policristalinos

De conos

Los cortadores estaacuten unidos a dos o tres piezas coacutenicas las cuales giran alrededor de su eje (tricoacutenica)

De dientes maquinados De insertos

Fuente Fundamentos de la Ingenieriacutea de Petroacuteleo (1994 paacuteg 30)

Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacutenEl eacutexito o fracaso de un proyecto de perforacioacuten depende en gran parte de la

seleccioacuten de la mecha o barrena ya que estas deben cumplir con una serie de condiciones previas al inicio de la operacioacuten Ciertamente la primera y se diriacutea que la maacutes importante condicioacuten es el aspecto geoloacutegico A continuacioacuten se mencionan algunos factores a considerar en la seleccioacuten de la mecha de perforacioacuten

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TABLA 3 Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacuten

TIPOS DE FORMACIOacuteN TIPOS DE MECHA

SUAVE O BLANDA

n Mechas con dientes o insertos largosn Dientes en forma de cinceln Mechas con alta descentralizacioacuten (off-set)n Formacioacuten que responda maacutes a la rotacioacuten que al

peso

SEMIDURA A DURA

n Mechas con dientes e insertos maacutes pequentildeos

n Configuracioacuten de dientes o insertos debe pasar desde la forma del cincel semi-redondeada proyectil hasta doble cono Dependiendo de la dureza

n Mechas con poca descentralizacioacutenn Formacioacuten que responda maacutes al peso de

la rotacioacuten

ABRASIVA n Mechas con proteccioacuten de calibre

FLUIDOS DE COMPLETACION

Los fluidos de completacioacuten y rehabilitacioacuten son fluidos especializados que se usan durante las operaciones de completacioacuten de pozo y los procedimientos de rehabilitacioacuten remediadores Ademaacutes de controlar la presioacuten subsuperficial con la densidad estos fluidos tambieacuten deben minimizar los dantildeos a la formacioacuten durante las operaciones de completacioacuten y rehabilitacioacuten El uso de fluidos que causan dantildeos miacutenimos a la formacioacuten puede resultar en una produccioacuten dramaacuteticamente mejorada

FLUIDOS DE COMPLETACIOacuteN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOSCuando se realizan operaciones de completacioacuten y reacondicionamiento de pozos se usan fluidos tales como salmueras agua de formacioacuten agua fresca etc los cuales junto con los soacutelidos con los que son preparados o que acarrean al descender mediante una sobrepresioacuten ingresan a la formacioacuten provocando una interaccioacuten entre dicho fluido y los componentes del yacimiento Estas interacciones pueden dar como resultado una caiacuteda de presioacuten adicional al flujo de fluidos de produccioacuten hacia el pozo debido al dantildeo ocasionado por la migracioacuten de finos y arcillas hinchamiento de arcillas emulsiones cambios de mojabilidad entre otros Los soacutelidos que entran a la formacioacuten con el fluido

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de completacioacuten y reacondicionamiento pueden llegar a obstruir el paso del fluido del yacimiento al pozo productor

Caracteriacutesticas de los fluidos de completacioacuten y reacondicionamiento Debido a que los quiacutemicos usados en un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento tambieacuten podriacutean ser empleados en trabajos de perforacioacuten cementacioacuten cantildeoneo y reacondicionamiento de pozos eacutestos deben ser disentildeado de tal manera que su contacto con la formacioacuten minimice al maacuteximo los dantildeos ocasionados a la misma con el propoacutesito de mantener e incluso mejorar su produccioacuten por tanto es indispensable que las caracteriacutesticas del fluido sean compatibles con las propiedades de la formacioacuten

Seleccioacuten de un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento

Un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento debe ser seleccionado considerando las propiedades petrofiacutesicas de la formacioacuten las cuales ayudan a determinar el tipo de formacioacuten sobre la cual se va a trabajar y la formulacioacuten y propiedades que debe tener el fluido para optimizar su utilidad

Herramientas a utilizar en la perforacioacuten direccionalExisten en el mercado una gran variedad de herramientas que son uacutetiles en la perforacioacuten direccional

Mechas son de tamantildeo convencional con uno o dos chorros de mayor diaacutemetro que el tercero o dos chorros ciegos y uno especial a traveacutes del cual sale el fluido de perforacioacuten a altas velocidades tambieacuten puede ser utilizada una mecha bicono con un chorro sobresaliente

La fuerza hidraacuteulica generada erosiona una cavidad en la formacioacuten lo que permite a la mecha dirigirse en esta direccioacuten Este es un meacutetodo utilizado normalmente en formaciones blandas y semiblandasLa perforacioacuten se realiza en forma alternada es decir se erosiona una seccioacuten del hoyo y luego se continuacutea con la perforacioacuten rotatoria

Cucharas deflectoras (guiasonda) son piezas de acero en forma de cuchara con la punta cincelada

Cuchara removible se usa para iniciar el cambio de inclinacioacuten y rumbo del pozo para perforar al lado de tapones de cemento o para enderezar pozos desviadores Consta de una larga cuntildea invertida de acero coacutencava en un lado para sostener y guiar la sarta de perforacioacuten Posee una punta de cincel en el extremo para evitar el giro de la herramienta y de un tubo portamecha en el tope para rescatar la herramienta

Estabilizador un cuerpo estabilizador es sustentado giratoriamente por el sub estabilizador donde el cuerpo estabilizador permanece sustancialmente estacionario en relacioacuten con el pozo de sondeo a medida que gira la sarta de perforacioacuten Al menos una

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pala estabilizadora es sustentada por el cuerpo estabilizador siendo la pala estabilizadora extensible radialmente desde el estabilizador para encajarse con la pared lateral del pozo de sondeo Cada pala estabilizadora es extensible y retirable desde el cuerpo estabilizador independientemente de las demaacutes Cada una de las palas va guiada por ranuras de fondo inclinado y desplazada a lo largo del fondo por un motor eleacutectrico Los motores son alimentados por bateriacuteas que se cargan por acoplamiento inductivo con bobinas de carga sustentadas por el sub estabilizador El movimiento de las palas se controla por telemetriacutea desde la superficie o por un sistema mwd (mediciones durante la perforacioacuten)

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  • De arrastre
  • De conos
  • SUAVE O BLANDA
  • SEMIDURA A DURA
  • ABRASIVA

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GLOSARIO DE TEacuteRMINOS API ldquoAmerican Petroleum Instituterdquo formada en 1917 para organizar la industria

petrolera a fin de ordenar la demanda de petroacuteleo durante la primera guerra mundial Es una organizacioacuten sin fines de lucro que sirve para coordinar y promover el intereacutes de la industria petrolera en su relacioacuten con gobierno y otros

Arcillas son minerales muy pequentildeos con una micro estructura en capas y un gran aacuterea de superficie los materiales arcillosos estaacuten formados por pequentildeas partiacuteculas que son clasificadas seguacuten su estructura dentro de un grupo especiacutefico denominado minerales arcillosos

Aacuterea divisioacuten geograacutefica de mayor escala donde se realizan operaciones de exploracioacuten yo produccioacuten

Arenamiento fenoacutemeno donde material de la formacioacuten viaja hacia el pozo y la superficie como parte de los fluidos producidos

Arenisca roca sedimentaria claacutestica formada por granos de arena cuyo tamantildeo variacutea entre 2 ndash 00625 mm

Asfaltenos Son depoacutesitos orgaacutenicos que provienen de la perturbacioacuten del equilibrio de los crudos y pertenecen al grupo de los bituacutemenes en el cual se encuentran tambieacuten los maltenos y las resinas

Buzamiento mide el aacutengulo entre el plano a estudiar y el plano horizontal Campo proyeccioacuten en superficie del conjunto de yacimientos de hidrocarburos

con caracteriacutesticas similares y asociados al mismo rasgo geoloacutegico Cantildeoneo meacutetodo que consiste en perforar la tuberiacutea de revestimiento para hacer

fluir gas natural yo petroacuteleo del yacimiento hacia el pozo Cizallamiento fuerza paralela a la superficie de los cuerpos Compactacioacuten es el proceso fiacutesico donde los sedimentos son consolidados

resultando una reduccioacuten de los poros entre los granos Completacioacuten es la preparacioacuten de un pozo para ponerlo en produccioacuten

econoacutemicamente Despueacutes que un pozo es entubado y cementado cada horizonte productivo es puesto en contacto permanente con el pozo permitiendo el flujo de fluidos del reservorio hacia la superficie a traveacutes de la tuberiacutea de produccioacuten y el equipo apropiado para controlar la tasa de flujo El contacto con cada horizonte puede ser alcanzado directamente (a hueco abierto) o por cantildeoneo a traveacutes de la tuberiacutea de revestimiento Otra definicioacuten- Trabajos posteriores a la perforacioacuten que tienen por objeto poner el pozo en condiciones de producir

Compresioacuten es el proceso donde se obliga a un cuerpo a reducir su volumen Consolidacioacuten este teacutermino estaacute relacionado con los sedimentos que se han

compactado y cementado hasta el grado de convertirse en un soacutelido Las consecuencias tiacutepicas de consolidacioacuten incluyen un aumento en la densidad y la velocidad acuacutestica y una disminucioacuten en la porosidad

Corte de agua representa el porcentaje de agua que se produce con un barril de petroacuteleo

Diferencial de presioacuten (pe-pwf) (Drawdown) Es la diferencia entre la presioacuten existente en el liacutemite exterior de un pozo y la presioacuten de fondo de produccioacuten del mismo

Emulsioacuten es la formada cuando un liacutequido inmiscible disperso en otro y usando un quiacutemico reduce la tensioacuten interfacial entre los dos logrando la estabilidad

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Esfuerzo es la fuerza aplicada a un cuerpo pudiendo eacuteste resultar deformado o tensionado

Estimulaciones teacutecnicas de rehabilitacioacuten aplicadas a los pozos para estimular su capacidad productora Entre estas teacutecnicas se encuentran forzamiento de arena con petroacuteleo forzamiento de arena con agua fracturamiento acidificacioacuten lavado de perforaciones y frac pack

Fino es aquella partiacutecula que posea un tamantildeo entre el rango de 44 a 74 micrones Formacioacuten se refiere a estratos rocosos homogeacuteneos de cualquier tipo usados

particularmente para describir zonas de roca penetrada durante la perforacioacuten Fracturamiento es una forma de permitir el acceso a los poros de la formacioacuten

que contiene hidrocarburos Se dirige fluido a alta presioacuten hacia la roca causando su ruptura Para mantener la ruptura abierta se emplean aditivos (agentes de sosteacuten)

Gas natural una mezcla de hidrocarburos gaseosos que se encuentra en muchos tipos de roca sedimentaria y estrechamente relacionadas a petroacuteleo crudo diferenciaacutendose de eacutesta en el rango de hidrocarburos y sus constituyentes El gas natural es principalmente parafiacutenico consiste principalmente de metano con proporciones significativas de etano propano butano y algo de pentano y usualmente nitroacutegeno y dioacutexido de carbono Otra definicioacuten- Es el gas natural asociado y no asociado en su estado natural Puede ser huacutemedo si tiene condensado o ser seco si no tiene condensado

Grado API clasificacioacuten para petroacuteleo con propoacutesitos particulares en funcioacuten de su densidad Numeacutericamente el valor es obtenido de la foacutermula [1415 Grav Espec A 16deg C] ndash 1315

Inhibidores de Corrosioacuten Los inhibidores son materiales quiacutemicos que cuando se disuelven en soluciones aacutecidas retardan grandemente la tasa de reaccioacuten del aacutecido con los metales Son usados en acidificacioacuten para evitar dantildeos al revestidor tuberiacuteas bombas vaacutelvulas y otros equipos del pozo pero los inhibidores no pueden detener completamente toda la reaccioacuten entre el aacutecido y el metal sin embargo ellos pueden hacer mas lenta la reaccioacuten eliminando 95 ndash 985 de la peacuterdida del metal que de otra forma ocurririacutea

Petroacuteleo una mezcla liacutequida de muchas sustancias principalmente compuestas de hidroacutegeno y oxiacutegeno El petroacuteleo crudo variacutea en apariencia desde incoloro hasta completamente negro tiene una capacidad caloriacutefica entre 18300 a 19500 Btu por libra y una gravedad especiacutefica entre 078 y 100 (correspondiente a 50deg API y 10deg API respectivamente) De acuerdo a su gravedad se clasifican en

o Crudo Liviano gt 30deg APIo Crudo Medio 22-30degAPIo Crudo Pesado lt 22deg API

Poro es el espacio vaciacuteo que posee la roca donde se puede almacenar aire agua hidrocarburo u otro fluido El porcentaje de espacio vaciacuteo es la porosidad de la roca

Pozo hoyo que ha sido terminado apropiadamente con los aditamentos requeridos para traer a la superficie la produccioacuten de gas yo petroacuteleo de un yacimiento

Pozo abandonado un pozo que actualmente no estaacute produciendo debido a que fue originalmente seco (dry hole) o debido a que ha cesado de producir La

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regulacioacuten peruana requiere que los pozos abandonados sean taponados para prevenir la contaminacioacuten de petroacuteleo gas o agua desde un estrato hacia otro

Pozo de gas hoyo que tiene como objetivo de extraer gas natural y llevarlo hasta la superficie

Presioacuten de poro es la presioacuten del yacimiento Rehabilitacioacuten de Pozos (RARC) operacioacuten programada que se realiza con

fines de reestablecer yo mejorar la capacidad del intervalo productor de un pozo o de cambiar el horizonte de produccioacuten por otro ubicado a mayor o menor profundidad Presenta el esfuerzo requerido para ejecutar trabajos de estimulaciones reparaciones recantildeoneo yo terminacioacuten a pozos

Reparacioacuten trabajos que se hacen uacutenicamente en las instalaciones de superficie o de subsuelo de los pozos con fines de corregir inconvenientes o desperfectos mecaacutenicos que disminuyan o impidan la produccioacuten de pozos

Reservas posibles estimado de reservas de petroacuteleo o gas en base a datos geoloacutegicos o de ingenieriacutea de aacutereas no perforadas o no probadas

Reservas probables estimado de las reservas de petroacuteleo yo gas en base a estructuras penetradas pero requiriendo confirmacioacuten maacutes avanzada para podeacuterseles clasificar como reservas probadas

Reservas probadas la cantidad de petroacuteleo y gas que se estima recuperable de campos conocidos bajo condiciones econoacutemicas y operativas existentes

Reservas recuperables la proporcioacuten de hidrocarburos que se puede recuperar de un yacimiento empleando teacutecnicas existentes

RGP es la proporcioacuten de petroacuteleo y gas obtenida en un pozo productor bajo condiciones de presioacuten y temperatura dadas

Surfactantes Son quiacutemicos usados para disminuir la tensioacuten superficial o tensioacuten interfacial de soluciones de aacutecido fresco o aacutecido gastado

Viscosidad la resistencia de un liacutequido al movimiento o flujo normalmente se abate al elevar la temperatura

Yacimiento acumulacioacuten de petroacuteleo yo gas en roca porosa tal como arenisca Un yacimiento petrolero normalmente contiene tres fluidos (petroacuteleo gas y agua) que se separan en secciones distintas debido a sus gravedades variantes El gas siendo el maacutes ligero ocupa la parte superior del yacimiento el petroacuteleo la parte intermedia y el agua la parte inferior

CEMENTACION DE POZOS

Proceso que consiste en mezclar cemento seco y ciertos aditivos con agua para formar una lechada que es bombeada al pozo a traveacutes de la sarta de revestimiento Y colocarlo en el espacio anular entre el hoyo y el diaacutemetro externo del revestidor

El volumen a bombear es predeterminado para alcanzar las zonas criacuteticas (alrededor del fondo de la zapata espacio anular formacioacuten permeable hoyo desnudo etc ) LuegoSe deja fraguar y endurecer formando una barrera permanente e impermeable al movimiento de fluidos detraacutes del revestido

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Cementacioacuten Primaria

Se realiza al cementar los revestidores del pozo (conductor superficial intermedio produccioacuten etc) durante la perforacioacuten Entre los objetivos principales de esta cementacioacuten se pueden mencionar los siguientes

Adherir y fijar la sarta de revestimiento Restringir el movimiento de fluidos entre las formaciones productoras y el

confinamiento de los estratos acuiacuteferos

Proteger la sarta contra la corrosioacuten

Reforzar la sarta contra el aplastamiento debido a fuerzas externas y reforzar la resistencia de la sarta a presiones de estallido

Proteger la sarta durante los trabajos de cantildeoneo (completacioacuten)

Sellar la peacuterdida de circulacioacuten en zonas ladronas

Cementacioacuten Secundaria

Es el proceso de forzamiento de la lechada de cemento en el pozo que se realiza principalmente en reparacionesreacondicionamientos o en tareas de terminacioacuten de pozos Puede ser cementaciones forzadas y tapones de cemento

Los propoacutesitos principales de esta cementacioacuten son

Reparar trabajos de cementacioacuten primaria deficientes Reducir altas producciones de agua yo gas

Reparar filtraciones causadas por fallas del revestidor Abandonar zonas no productoras o agotadas

Sellar zonas de peacuterdidas de circulacioacuten Proteger la migracioacuten de fluido hacia zonas productoras

CONSIDERACIONES PREVIAS AL PROCESO DE CEMENTACIOacuteN PRIMARIA

El principal objetivo en una cementacioacuten primaria es conseguir un buen aislamiento zonal en el espacio anular este aislamiento depende en gran medida de la eficiencia de desplazamiento del fluido de perforacioacuten por el cemento y por la condicioacuten mecaacutenica del hoyo (1)Otros factores no menos importantes que los anteriormente nombrados se tomaron en cuenta ya que son parte integral del eacutexito del proceso de cementacioacuten estos se nombran a continuacioacuten en forma secuencial como parte de la planificacioacuten

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bull Lubricacioacuten del hoyoEl uso de lubricantes mecaacutenicos como las esferas soacutelidas de material sinteacutetico se utilizaron en la seccioacuten de hoyo abierto con mayor grado de inclinacioacuten facilitando la corrida del revestidorbull Circulacion despueacutes de bajar el RevestidorDespueacutes que el revestidor es corrido a la profundidad programada un volumen suficiente del fluido tiene que ser circulado para asegurarse que el hoyo esteacute limpio Antes de iniciar la cementacioacuten se requiere circular al menos un fondo arriba y desalojar el gas basado en el registro de calibracioacuten del hoyo(Caliper) Esta circulacioacuten ayuda a remover el fluido de baja movilidad (Fluido parcialmente deshidratado) y reducir la temperatura circulante de fondobull Diferencia de Densidades Entre los FluidosCon el fin de evitar la contaminacioacuten del cemento dentro de la tuberiacutea y en el espacio anular se utilizo la teacutecnica del doble lavador por delante y por detraacutes del cemento lo que genera proteccioacuten hidraacuteulica de alta eficiencia (Tapones Hidraacuteulicos)

OTRAS CONSIDERACIONESCon el propoacutesito de tener un hoyo estable y generar el miacutenimo dantildeo a la zona productora el fluido de perforacioacuten esta constituido por una fase liacutequida 100 aceite mineral y el agente densificante utilizado es el Carbonato de Calcio de granulometriacutea adecuada a la garganta poral seguacuten estudios realizados para definir este paraacutemetroEn los registros de geometriacutea de hoyo (Caliper) que se corre antes de bajar el Liner se ha observado que presentan diaacutemetro nominal de la mecha con una costra de lodo de 132rdquo a 232rdquo y una invasioacuten de 3rdquoEste tipo de lodo a demostrado ser muy eficaz (poco dantildeino) no solo al proceso de perforacion si no que tambieacuten permite una faacutecil remocioacuten y acuahumectacioacuten por los lavadores utilizados en el proceso de cementacioacutenNUEVAS TECNOLOGIacuteA EN CEMENTOS LIVIANOSMuchas de las empresas de cementacioacuten se han visto en la necesidad de profundizar auacuten maacutes en la buacutesqueda de nuevas alternativas con alto desempentildeo tecnoloacutegico y factibilidad econoacutemica en lo que a lechadas de baja densidad se refiere En los campos operacionales del Distritos Anaco la presioacuten de yacimiento ha declinado de una manera draacutestica esto ha hecho necesario la aplicacioacuten de nuevas teacutecnicas de cementacioacuten para tratar de no exceder el gradiente de fractura de eacutestas zonas y por consiguiente crear peacuterdidas de circulacioacuten que puedan limitar la productividad del pozo originando columnas de cemento incompletas y soportes de revestidor no adecuados Los procedimientos de reparacioacuten en eacutestos casos no soacutelo consumen tiempo y costos adicionales sino que tambieacuten debilitan el revestidor y las probabilidades de lograr una solucioacuten exitosa son bajas Entre las tecnologiacuteas comerciales disponibles tenemosLiteCRETESon sistemas cementantes que logran las bajas permeabilidades y la alta resistencia a la compresioacuten necesarias para garantizar la integridad del pozo y el aislamiento hidraacuteulico de las arenas con densidades lo suficientemente bajas como para impedir el fracturamiento de la formacioacuten y las peacuterdidas de circulacioacuten Este sistema presenta permeabilidad del cemento fraguado menor que la del cemento Portland convencional Clase G y la resistencia a la compresioacuten es comparable con la de este El sistema

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LiteCRETE es eficaz a temperaturas que variacutean de 80 a 300degF presiones de fondo del pozo de hasta 8000 lpc y lechadas cuyas densidades variacutean de 82 a 125 lbmgal(2) Este sistema utiliza microeacutesferas huecas de pequentildeos diaacutemetros (01 a 80 micrones) inertes compuestas principalmente de oacutexidos de siacutelice y aluminio con gas inerte en su interior lo cual permite obtener lechadas livianas de hasta 85 lpg que al combinarse con el cemento forma un sistema de ultraliviano de alta resistencia a la compresioacuten disentildeado para cementar a traveacutes de formaciones deacutebiles donde se requiere baja presioacuten hidrostaacutetica La tecnologiacutea presenta tres caracteriacutesticas fundamentales reemplaza parte del cemento por partiacuteculas inertes de baja gravedad especiacuteficas reduce el requerimiento de agua en la lechada e incrementa la cantidad de soacutelidos en la matriz del cemento La alta resistencia se obtiene mediante la mezcla de dos aditivos inertes con una distribucioacuten granulomeacutetrica y aacuterea superficial oacuteptima que reducen la porosidad y permeabilidad del cemento haciendo que los esfuerzos internos se distribuyan de una manera homogeacutenea en la matriz logrando propiedades antimigratorias estabilidad reoloacutegica y mejor control de filtradoDISENtildeO Y APLICACIOacuteN DE TEacuteCNICAS Y EQUIPOS1048766 Optimizacioacuten del uso de Simuladoresbull Para disentildear una cementacioacuten optima en casos severos es requisito indispensable la utilizacioacuten de los programas de cementacioacuten para evaluar todos los paraacutemetros hidraacuteulicos involucrados en el proceso de colocacioacuten de una lechada apropiada en el espacio anularLos voluacutemenes y densidades de los preflujos y lechadas diaacutemetros del hoyo diaacutemetro del revestidor inclinacioacuten del pozo zonas de gradientes criacuteticos y reacutegimen de flujo se acotan para mantener el equilibrio entre dos puntos fundamentales Presioacuten Poral le ECDBombeo le ECD Max PERF Esto permite mantener el control hidraacuteulico del pozo sin peacuterdida ni arremetidas y colocar el cemento al tope del disentildeo1048766 Disentildeo de Doble LavadorLas caracteriacutesticas maacutes importantes consideradas en el disentildeo de estos fluidos fueronbull El lavador base aceite se disentildeo para ser compatible con el lodo de perforacioacuten seguido por un lavador base agua de mayor densidad y reacutegimen de flujo turbulento a bajas tasas de bombeo el cual es compatible con el espaciador base aceite cuya composicioacuten permite mojar preferencialmente por agua la superficie a ser cementada creando un medio propicio para mejorar la adherencia de la mezcla de cemento hacia la tuberiacutea y la formacioacutenbull Las propiedades reoloacutegicas de estos fluidos permitieron alcanzar reacutegimen de flujo turbulento a bajos caudales de desplazamiento La utilizacioacuten de lavadores quiacutemicos dependioacute del hecho de no comprometer el control del pozo en el transcurso de la operacioacuten

MECHASEs la herramienta encargada de penetrar la corteza terrestre tambieacuten se denomina

(barrena broca o treacutepano) que en cierto sentido es el punto central de todo el equipo de perforacioacuten rotatoria esta montada en el extremo inferior de la columna de perforacioacuten y se sujeta a los porta mechas con una junta de tuberiacutea

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Mecanismo de accioacutenLa mecha constituye una herramienta baacutesica del proceso de perforacioacuten del hoyo

logrando asiacute ser el eje central de toda operacioacuten de perforacioacuten y se utiliza como elemento cortador para penetrar las formaciones de petroacuteleo y gas El rendimiento de una mecha va depender de muchos factores incluso de una adecuada eleccioacuten tanto de las mechas mismas como de los paraacutemetros de perforacioacuten y del sistema hidraacuteulico Si durante la perforacioacuten de un largo intervalo la mecha encuentra un cambio de formacioacuten El control de estas variables permite perforar un hoyo al menor costo por pie lo cual tiene que ser el objetivo primordial al momento de disentildear una mecha

Clasificacioacuten y tipos de mechasLa clasificacioacuten de las mechas va a depender de otros factores como esta va

ligada con el fluido de perforacioacuten y se dispone para descargarse por los orificios de salida de la mecha de modo que se pueden llamarrdquo mechas de arrastre o de conos cada una de ellas posee caracteriacutesticas especiacuteficas que permiten subdividirla en tipos conforme a lo mostrado en la Tabla 2

Tabla 2 Clasificacioacuten y Tipos de Mechas CLASES CARACTERIacuteSTICAS TIPOS

De arrastreLos cortadores forman parte integral de la mecha

De cortadores de acero De diamantes naturales De diamantes Policristalinos

De conos

Los cortadores estaacuten unidos a dos o tres piezas coacutenicas las cuales giran alrededor de su eje (tricoacutenica)

De dientes maquinados De insertos

Fuente Fundamentos de la Ingenieriacutea de Petroacuteleo (1994 paacuteg 30)

Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacutenEl eacutexito o fracaso de un proyecto de perforacioacuten depende en gran parte de la

seleccioacuten de la mecha o barrena ya que estas deben cumplir con una serie de condiciones previas al inicio de la operacioacuten Ciertamente la primera y se diriacutea que la maacutes importante condicioacuten es el aspecto geoloacutegico A continuacioacuten se mencionan algunos factores a considerar en la seleccioacuten de la mecha de perforacioacuten

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TABLA 3 Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacuten

TIPOS DE FORMACIOacuteN TIPOS DE MECHA

SUAVE O BLANDA

n Mechas con dientes o insertos largosn Dientes en forma de cinceln Mechas con alta descentralizacioacuten (off-set)n Formacioacuten que responda maacutes a la rotacioacuten que al

peso

SEMIDURA A DURA

n Mechas con dientes e insertos maacutes pequentildeos

n Configuracioacuten de dientes o insertos debe pasar desde la forma del cincel semi-redondeada proyectil hasta doble cono Dependiendo de la dureza

n Mechas con poca descentralizacioacutenn Formacioacuten que responda maacutes al peso de

la rotacioacuten

ABRASIVA n Mechas con proteccioacuten de calibre

FLUIDOS DE COMPLETACION

Los fluidos de completacioacuten y rehabilitacioacuten son fluidos especializados que se usan durante las operaciones de completacioacuten de pozo y los procedimientos de rehabilitacioacuten remediadores Ademaacutes de controlar la presioacuten subsuperficial con la densidad estos fluidos tambieacuten deben minimizar los dantildeos a la formacioacuten durante las operaciones de completacioacuten y rehabilitacioacuten El uso de fluidos que causan dantildeos miacutenimos a la formacioacuten puede resultar en una produccioacuten dramaacuteticamente mejorada

FLUIDOS DE COMPLETACIOacuteN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOSCuando se realizan operaciones de completacioacuten y reacondicionamiento de pozos se usan fluidos tales como salmueras agua de formacioacuten agua fresca etc los cuales junto con los soacutelidos con los que son preparados o que acarrean al descender mediante una sobrepresioacuten ingresan a la formacioacuten provocando una interaccioacuten entre dicho fluido y los componentes del yacimiento Estas interacciones pueden dar como resultado una caiacuteda de presioacuten adicional al flujo de fluidos de produccioacuten hacia el pozo debido al dantildeo ocasionado por la migracioacuten de finos y arcillas hinchamiento de arcillas emulsiones cambios de mojabilidad entre otros Los soacutelidos que entran a la formacioacuten con el fluido

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de completacioacuten y reacondicionamiento pueden llegar a obstruir el paso del fluido del yacimiento al pozo productor

Caracteriacutesticas de los fluidos de completacioacuten y reacondicionamiento Debido a que los quiacutemicos usados en un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento tambieacuten podriacutean ser empleados en trabajos de perforacioacuten cementacioacuten cantildeoneo y reacondicionamiento de pozos eacutestos deben ser disentildeado de tal manera que su contacto con la formacioacuten minimice al maacuteximo los dantildeos ocasionados a la misma con el propoacutesito de mantener e incluso mejorar su produccioacuten por tanto es indispensable que las caracteriacutesticas del fluido sean compatibles con las propiedades de la formacioacuten

Seleccioacuten de un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento

Un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento debe ser seleccionado considerando las propiedades petrofiacutesicas de la formacioacuten las cuales ayudan a determinar el tipo de formacioacuten sobre la cual se va a trabajar y la formulacioacuten y propiedades que debe tener el fluido para optimizar su utilidad

Herramientas a utilizar en la perforacioacuten direccionalExisten en el mercado una gran variedad de herramientas que son uacutetiles en la perforacioacuten direccional

Mechas son de tamantildeo convencional con uno o dos chorros de mayor diaacutemetro que el tercero o dos chorros ciegos y uno especial a traveacutes del cual sale el fluido de perforacioacuten a altas velocidades tambieacuten puede ser utilizada una mecha bicono con un chorro sobresaliente

La fuerza hidraacuteulica generada erosiona una cavidad en la formacioacuten lo que permite a la mecha dirigirse en esta direccioacuten Este es un meacutetodo utilizado normalmente en formaciones blandas y semiblandasLa perforacioacuten se realiza en forma alternada es decir se erosiona una seccioacuten del hoyo y luego se continuacutea con la perforacioacuten rotatoria

Cucharas deflectoras (guiasonda) son piezas de acero en forma de cuchara con la punta cincelada

Cuchara removible se usa para iniciar el cambio de inclinacioacuten y rumbo del pozo para perforar al lado de tapones de cemento o para enderezar pozos desviadores Consta de una larga cuntildea invertida de acero coacutencava en un lado para sostener y guiar la sarta de perforacioacuten Posee una punta de cincel en el extremo para evitar el giro de la herramienta y de un tubo portamecha en el tope para rescatar la herramienta

Estabilizador un cuerpo estabilizador es sustentado giratoriamente por el sub estabilizador donde el cuerpo estabilizador permanece sustancialmente estacionario en relacioacuten con el pozo de sondeo a medida que gira la sarta de perforacioacuten Al menos una

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pala estabilizadora es sustentada por el cuerpo estabilizador siendo la pala estabilizadora extensible radialmente desde el estabilizador para encajarse con la pared lateral del pozo de sondeo Cada pala estabilizadora es extensible y retirable desde el cuerpo estabilizador independientemente de las demaacutes Cada una de las palas va guiada por ranuras de fondo inclinado y desplazada a lo largo del fondo por un motor eleacutectrico Los motores son alimentados por bateriacuteas que se cargan por acoplamiento inductivo con bobinas de carga sustentadas por el sub estabilizador El movimiento de las palas se controla por telemetriacutea desde la superficie o por un sistema mwd (mediciones durante la perforacioacuten)

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  • De arrastre
  • De conos
  • SUAVE O BLANDA
  • SEMIDURA A DURA
  • ABRASIVA

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Esfuerzo es la fuerza aplicada a un cuerpo pudiendo eacuteste resultar deformado o tensionado

Estimulaciones teacutecnicas de rehabilitacioacuten aplicadas a los pozos para estimular su capacidad productora Entre estas teacutecnicas se encuentran forzamiento de arena con petroacuteleo forzamiento de arena con agua fracturamiento acidificacioacuten lavado de perforaciones y frac pack

Fino es aquella partiacutecula que posea un tamantildeo entre el rango de 44 a 74 micrones Formacioacuten se refiere a estratos rocosos homogeacuteneos de cualquier tipo usados

particularmente para describir zonas de roca penetrada durante la perforacioacuten Fracturamiento es una forma de permitir el acceso a los poros de la formacioacuten

que contiene hidrocarburos Se dirige fluido a alta presioacuten hacia la roca causando su ruptura Para mantener la ruptura abierta se emplean aditivos (agentes de sosteacuten)

Gas natural una mezcla de hidrocarburos gaseosos que se encuentra en muchos tipos de roca sedimentaria y estrechamente relacionadas a petroacuteleo crudo diferenciaacutendose de eacutesta en el rango de hidrocarburos y sus constituyentes El gas natural es principalmente parafiacutenico consiste principalmente de metano con proporciones significativas de etano propano butano y algo de pentano y usualmente nitroacutegeno y dioacutexido de carbono Otra definicioacuten- Es el gas natural asociado y no asociado en su estado natural Puede ser huacutemedo si tiene condensado o ser seco si no tiene condensado

Grado API clasificacioacuten para petroacuteleo con propoacutesitos particulares en funcioacuten de su densidad Numeacutericamente el valor es obtenido de la foacutermula [1415 Grav Espec A 16deg C] ndash 1315

Inhibidores de Corrosioacuten Los inhibidores son materiales quiacutemicos que cuando se disuelven en soluciones aacutecidas retardan grandemente la tasa de reaccioacuten del aacutecido con los metales Son usados en acidificacioacuten para evitar dantildeos al revestidor tuberiacuteas bombas vaacutelvulas y otros equipos del pozo pero los inhibidores no pueden detener completamente toda la reaccioacuten entre el aacutecido y el metal sin embargo ellos pueden hacer mas lenta la reaccioacuten eliminando 95 ndash 985 de la peacuterdida del metal que de otra forma ocurririacutea

Petroacuteleo una mezcla liacutequida de muchas sustancias principalmente compuestas de hidroacutegeno y oxiacutegeno El petroacuteleo crudo variacutea en apariencia desde incoloro hasta completamente negro tiene una capacidad caloriacutefica entre 18300 a 19500 Btu por libra y una gravedad especiacutefica entre 078 y 100 (correspondiente a 50deg API y 10deg API respectivamente) De acuerdo a su gravedad se clasifican en

o Crudo Liviano gt 30deg APIo Crudo Medio 22-30degAPIo Crudo Pesado lt 22deg API

Poro es el espacio vaciacuteo que posee la roca donde se puede almacenar aire agua hidrocarburo u otro fluido El porcentaje de espacio vaciacuteo es la porosidad de la roca

Pozo hoyo que ha sido terminado apropiadamente con los aditamentos requeridos para traer a la superficie la produccioacuten de gas yo petroacuteleo de un yacimiento

Pozo abandonado un pozo que actualmente no estaacute produciendo debido a que fue originalmente seco (dry hole) o debido a que ha cesado de producir La

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regulacioacuten peruana requiere que los pozos abandonados sean taponados para prevenir la contaminacioacuten de petroacuteleo gas o agua desde un estrato hacia otro

Pozo de gas hoyo que tiene como objetivo de extraer gas natural y llevarlo hasta la superficie

Presioacuten de poro es la presioacuten del yacimiento Rehabilitacioacuten de Pozos (RARC) operacioacuten programada que se realiza con

fines de reestablecer yo mejorar la capacidad del intervalo productor de un pozo o de cambiar el horizonte de produccioacuten por otro ubicado a mayor o menor profundidad Presenta el esfuerzo requerido para ejecutar trabajos de estimulaciones reparaciones recantildeoneo yo terminacioacuten a pozos

Reparacioacuten trabajos que se hacen uacutenicamente en las instalaciones de superficie o de subsuelo de los pozos con fines de corregir inconvenientes o desperfectos mecaacutenicos que disminuyan o impidan la produccioacuten de pozos

Reservas posibles estimado de reservas de petroacuteleo o gas en base a datos geoloacutegicos o de ingenieriacutea de aacutereas no perforadas o no probadas

Reservas probables estimado de las reservas de petroacuteleo yo gas en base a estructuras penetradas pero requiriendo confirmacioacuten maacutes avanzada para podeacuterseles clasificar como reservas probadas

Reservas probadas la cantidad de petroacuteleo y gas que se estima recuperable de campos conocidos bajo condiciones econoacutemicas y operativas existentes

Reservas recuperables la proporcioacuten de hidrocarburos que se puede recuperar de un yacimiento empleando teacutecnicas existentes

RGP es la proporcioacuten de petroacuteleo y gas obtenida en un pozo productor bajo condiciones de presioacuten y temperatura dadas

Surfactantes Son quiacutemicos usados para disminuir la tensioacuten superficial o tensioacuten interfacial de soluciones de aacutecido fresco o aacutecido gastado

Viscosidad la resistencia de un liacutequido al movimiento o flujo normalmente se abate al elevar la temperatura

Yacimiento acumulacioacuten de petroacuteleo yo gas en roca porosa tal como arenisca Un yacimiento petrolero normalmente contiene tres fluidos (petroacuteleo gas y agua) que se separan en secciones distintas debido a sus gravedades variantes El gas siendo el maacutes ligero ocupa la parte superior del yacimiento el petroacuteleo la parte intermedia y el agua la parte inferior

CEMENTACION DE POZOS

Proceso que consiste en mezclar cemento seco y ciertos aditivos con agua para formar una lechada que es bombeada al pozo a traveacutes de la sarta de revestimiento Y colocarlo en el espacio anular entre el hoyo y el diaacutemetro externo del revestidor

El volumen a bombear es predeterminado para alcanzar las zonas criacuteticas (alrededor del fondo de la zapata espacio anular formacioacuten permeable hoyo desnudo etc ) LuegoSe deja fraguar y endurecer formando una barrera permanente e impermeable al movimiento de fluidos detraacutes del revestido

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Cementacioacuten Primaria

Se realiza al cementar los revestidores del pozo (conductor superficial intermedio produccioacuten etc) durante la perforacioacuten Entre los objetivos principales de esta cementacioacuten se pueden mencionar los siguientes

Adherir y fijar la sarta de revestimiento Restringir el movimiento de fluidos entre las formaciones productoras y el

confinamiento de los estratos acuiacuteferos

Proteger la sarta contra la corrosioacuten

Reforzar la sarta contra el aplastamiento debido a fuerzas externas y reforzar la resistencia de la sarta a presiones de estallido

Proteger la sarta durante los trabajos de cantildeoneo (completacioacuten)

Sellar la peacuterdida de circulacioacuten en zonas ladronas

Cementacioacuten Secundaria

Es el proceso de forzamiento de la lechada de cemento en el pozo que se realiza principalmente en reparacionesreacondicionamientos o en tareas de terminacioacuten de pozos Puede ser cementaciones forzadas y tapones de cemento

Los propoacutesitos principales de esta cementacioacuten son

Reparar trabajos de cementacioacuten primaria deficientes Reducir altas producciones de agua yo gas

Reparar filtraciones causadas por fallas del revestidor Abandonar zonas no productoras o agotadas

Sellar zonas de peacuterdidas de circulacioacuten Proteger la migracioacuten de fluido hacia zonas productoras

CONSIDERACIONES PREVIAS AL PROCESO DE CEMENTACIOacuteN PRIMARIA

El principal objetivo en una cementacioacuten primaria es conseguir un buen aislamiento zonal en el espacio anular este aislamiento depende en gran medida de la eficiencia de desplazamiento del fluido de perforacioacuten por el cemento y por la condicioacuten mecaacutenica del hoyo (1)Otros factores no menos importantes que los anteriormente nombrados se tomaron en cuenta ya que son parte integral del eacutexito del proceso de cementacioacuten estos se nombran a continuacioacuten en forma secuencial como parte de la planificacioacuten

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bull Lubricacioacuten del hoyoEl uso de lubricantes mecaacutenicos como las esferas soacutelidas de material sinteacutetico se utilizaron en la seccioacuten de hoyo abierto con mayor grado de inclinacioacuten facilitando la corrida del revestidorbull Circulacion despueacutes de bajar el RevestidorDespueacutes que el revestidor es corrido a la profundidad programada un volumen suficiente del fluido tiene que ser circulado para asegurarse que el hoyo esteacute limpio Antes de iniciar la cementacioacuten se requiere circular al menos un fondo arriba y desalojar el gas basado en el registro de calibracioacuten del hoyo(Caliper) Esta circulacioacuten ayuda a remover el fluido de baja movilidad (Fluido parcialmente deshidratado) y reducir la temperatura circulante de fondobull Diferencia de Densidades Entre los FluidosCon el fin de evitar la contaminacioacuten del cemento dentro de la tuberiacutea y en el espacio anular se utilizo la teacutecnica del doble lavador por delante y por detraacutes del cemento lo que genera proteccioacuten hidraacuteulica de alta eficiencia (Tapones Hidraacuteulicos)

OTRAS CONSIDERACIONESCon el propoacutesito de tener un hoyo estable y generar el miacutenimo dantildeo a la zona productora el fluido de perforacioacuten esta constituido por una fase liacutequida 100 aceite mineral y el agente densificante utilizado es el Carbonato de Calcio de granulometriacutea adecuada a la garganta poral seguacuten estudios realizados para definir este paraacutemetroEn los registros de geometriacutea de hoyo (Caliper) que se corre antes de bajar el Liner se ha observado que presentan diaacutemetro nominal de la mecha con una costra de lodo de 132rdquo a 232rdquo y una invasioacuten de 3rdquoEste tipo de lodo a demostrado ser muy eficaz (poco dantildeino) no solo al proceso de perforacion si no que tambieacuten permite una faacutecil remocioacuten y acuahumectacioacuten por los lavadores utilizados en el proceso de cementacioacutenNUEVAS TECNOLOGIacuteA EN CEMENTOS LIVIANOSMuchas de las empresas de cementacioacuten se han visto en la necesidad de profundizar auacuten maacutes en la buacutesqueda de nuevas alternativas con alto desempentildeo tecnoloacutegico y factibilidad econoacutemica en lo que a lechadas de baja densidad se refiere En los campos operacionales del Distritos Anaco la presioacuten de yacimiento ha declinado de una manera draacutestica esto ha hecho necesario la aplicacioacuten de nuevas teacutecnicas de cementacioacuten para tratar de no exceder el gradiente de fractura de eacutestas zonas y por consiguiente crear peacuterdidas de circulacioacuten que puedan limitar la productividad del pozo originando columnas de cemento incompletas y soportes de revestidor no adecuados Los procedimientos de reparacioacuten en eacutestos casos no soacutelo consumen tiempo y costos adicionales sino que tambieacuten debilitan el revestidor y las probabilidades de lograr una solucioacuten exitosa son bajas Entre las tecnologiacuteas comerciales disponibles tenemosLiteCRETESon sistemas cementantes que logran las bajas permeabilidades y la alta resistencia a la compresioacuten necesarias para garantizar la integridad del pozo y el aislamiento hidraacuteulico de las arenas con densidades lo suficientemente bajas como para impedir el fracturamiento de la formacioacuten y las peacuterdidas de circulacioacuten Este sistema presenta permeabilidad del cemento fraguado menor que la del cemento Portland convencional Clase G y la resistencia a la compresioacuten es comparable con la de este El sistema

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LiteCRETE es eficaz a temperaturas que variacutean de 80 a 300degF presiones de fondo del pozo de hasta 8000 lpc y lechadas cuyas densidades variacutean de 82 a 125 lbmgal(2) Este sistema utiliza microeacutesferas huecas de pequentildeos diaacutemetros (01 a 80 micrones) inertes compuestas principalmente de oacutexidos de siacutelice y aluminio con gas inerte en su interior lo cual permite obtener lechadas livianas de hasta 85 lpg que al combinarse con el cemento forma un sistema de ultraliviano de alta resistencia a la compresioacuten disentildeado para cementar a traveacutes de formaciones deacutebiles donde se requiere baja presioacuten hidrostaacutetica La tecnologiacutea presenta tres caracteriacutesticas fundamentales reemplaza parte del cemento por partiacuteculas inertes de baja gravedad especiacuteficas reduce el requerimiento de agua en la lechada e incrementa la cantidad de soacutelidos en la matriz del cemento La alta resistencia se obtiene mediante la mezcla de dos aditivos inertes con una distribucioacuten granulomeacutetrica y aacuterea superficial oacuteptima que reducen la porosidad y permeabilidad del cemento haciendo que los esfuerzos internos se distribuyan de una manera homogeacutenea en la matriz logrando propiedades antimigratorias estabilidad reoloacutegica y mejor control de filtradoDISENtildeO Y APLICACIOacuteN DE TEacuteCNICAS Y EQUIPOS1048766 Optimizacioacuten del uso de Simuladoresbull Para disentildear una cementacioacuten optima en casos severos es requisito indispensable la utilizacioacuten de los programas de cementacioacuten para evaluar todos los paraacutemetros hidraacuteulicos involucrados en el proceso de colocacioacuten de una lechada apropiada en el espacio anularLos voluacutemenes y densidades de los preflujos y lechadas diaacutemetros del hoyo diaacutemetro del revestidor inclinacioacuten del pozo zonas de gradientes criacuteticos y reacutegimen de flujo se acotan para mantener el equilibrio entre dos puntos fundamentales Presioacuten Poral le ECDBombeo le ECD Max PERF Esto permite mantener el control hidraacuteulico del pozo sin peacuterdida ni arremetidas y colocar el cemento al tope del disentildeo1048766 Disentildeo de Doble LavadorLas caracteriacutesticas maacutes importantes consideradas en el disentildeo de estos fluidos fueronbull El lavador base aceite se disentildeo para ser compatible con el lodo de perforacioacuten seguido por un lavador base agua de mayor densidad y reacutegimen de flujo turbulento a bajas tasas de bombeo el cual es compatible con el espaciador base aceite cuya composicioacuten permite mojar preferencialmente por agua la superficie a ser cementada creando un medio propicio para mejorar la adherencia de la mezcla de cemento hacia la tuberiacutea y la formacioacutenbull Las propiedades reoloacutegicas de estos fluidos permitieron alcanzar reacutegimen de flujo turbulento a bajos caudales de desplazamiento La utilizacioacuten de lavadores quiacutemicos dependioacute del hecho de no comprometer el control del pozo en el transcurso de la operacioacuten

MECHASEs la herramienta encargada de penetrar la corteza terrestre tambieacuten se denomina

(barrena broca o treacutepano) que en cierto sentido es el punto central de todo el equipo de perforacioacuten rotatoria esta montada en el extremo inferior de la columna de perforacioacuten y se sujeta a los porta mechas con una junta de tuberiacutea

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Mecanismo de accioacutenLa mecha constituye una herramienta baacutesica del proceso de perforacioacuten del hoyo

logrando asiacute ser el eje central de toda operacioacuten de perforacioacuten y se utiliza como elemento cortador para penetrar las formaciones de petroacuteleo y gas El rendimiento de una mecha va depender de muchos factores incluso de una adecuada eleccioacuten tanto de las mechas mismas como de los paraacutemetros de perforacioacuten y del sistema hidraacuteulico Si durante la perforacioacuten de un largo intervalo la mecha encuentra un cambio de formacioacuten El control de estas variables permite perforar un hoyo al menor costo por pie lo cual tiene que ser el objetivo primordial al momento de disentildear una mecha

Clasificacioacuten y tipos de mechasLa clasificacioacuten de las mechas va a depender de otros factores como esta va

ligada con el fluido de perforacioacuten y se dispone para descargarse por los orificios de salida de la mecha de modo que se pueden llamarrdquo mechas de arrastre o de conos cada una de ellas posee caracteriacutesticas especiacuteficas que permiten subdividirla en tipos conforme a lo mostrado en la Tabla 2

Tabla 2 Clasificacioacuten y Tipos de Mechas CLASES CARACTERIacuteSTICAS TIPOS

De arrastreLos cortadores forman parte integral de la mecha

De cortadores de acero De diamantes naturales De diamantes Policristalinos

De conos

Los cortadores estaacuten unidos a dos o tres piezas coacutenicas las cuales giran alrededor de su eje (tricoacutenica)

De dientes maquinados De insertos

Fuente Fundamentos de la Ingenieriacutea de Petroacuteleo (1994 paacuteg 30)

Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacutenEl eacutexito o fracaso de un proyecto de perforacioacuten depende en gran parte de la

seleccioacuten de la mecha o barrena ya que estas deben cumplir con una serie de condiciones previas al inicio de la operacioacuten Ciertamente la primera y se diriacutea que la maacutes importante condicioacuten es el aspecto geoloacutegico A continuacioacuten se mencionan algunos factores a considerar en la seleccioacuten de la mecha de perforacioacuten

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TABLA 3 Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacuten

TIPOS DE FORMACIOacuteN TIPOS DE MECHA

SUAVE O BLANDA

n Mechas con dientes o insertos largosn Dientes en forma de cinceln Mechas con alta descentralizacioacuten (off-set)n Formacioacuten que responda maacutes a la rotacioacuten que al

peso

SEMIDURA A DURA

n Mechas con dientes e insertos maacutes pequentildeos

n Configuracioacuten de dientes o insertos debe pasar desde la forma del cincel semi-redondeada proyectil hasta doble cono Dependiendo de la dureza

n Mechas con poca descentralizacioacutenn Formacioacuten que responda maacutes al peso de

la rotacioacuten

ABRASIVA n Mechas con proteccioacuten de calibre

FLUIDOS DE COMPLETACION

Los fluidos de completacioacuten y rehabilitacioacuten son fluidos especializados que se usan durante las operaciones de completacioacuten de pozo y los procedimientos de rehabilitacioacuten remediadores Ademaacutes de controlar la presioacuten subsuperficial con la densidad estos fluidos tambieacuten deben minimizar los dantildeos a la formacioacuten durante las operaciones de completacioacuten y rehabilitacioacuten El uso de fluidos que causan dantildeos miacutenimos a la formacioacuten puede resultar en una produccioacuten dramaacuteticamente mejorada

FLUIDOS DE COMPLETACIOacuteN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOSCuando se realizan operaciones de completacioacuten y reacondicionamiento de pozos se usan fluidos tales como salmueras agua de formacioacuten agua fresca etc los cuales junto con los soacutelidos con los que son preparados o que acarrean al descender mediante una sobrepresioacuten ingresan a la formacioacuten provocando una interaccioacuten entre dicho fluido y los componentes del yacimiento Estas interacciones pueden dar como resultado una caiacuteda de presioacuten adicional al flujo de fluidos de produccioacuten hacia el pozo debido al dantildeo ocasionado por la migracioacuten de finos y arcillas hinchamiento de arcillas emulsiones cambios de mojabilidad entre otros Los soacutelidos que entran a la formacioacuten con el fluido

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de completacioacuten y reacondicionamiento pueden llegar a obstruir el paso del fluido del yacimiento al pozo productor

Caracteriacutesticas de los fluidos de completacioacuten y reacondicionamiento Debido a que los quiacutemicos usados en un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento tambieacuten podriacutean ser empleados en trabajos de perforacioacuten cementacioacuten cantildeoneo y reacondicionamiento de pozos eacutestos deben ser disentildeado de tal manera que su contacto con la formacioacuten minimice al maacuteximo los dantildeos ocasionados a la misma con el propoacutesito de mantener e incluso mejorar su produccioacuten por tanto es indispensable que las caracteriacutesticas del fluido sean compatibles con las propiedades de la formacioacuten

Seleccioacuten de un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento

Un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento debe ser seleccionado considerando las propiedades petrofiacutesicas de la formacioacuten las cuales ayudan a determinar el tipo de formacioacuten sobre la cual se va a trabajar y la formulacioacuten y propiedades que debe tener el fluido para optimizar su utilidad

Herramientas a utilizar en la perforacioacuten direccionalExisten en el mercado una gran variedad de herramientas que son uacutetiles en la perforacioacuten direccional

Mechas son de tamantildeo convencional con uno o dos chorros de mayor diaacutemetro que el tercero o dos chorros ciegos y uno especial a traveacutes del cual sale el fluido de perforacioacuten a altas velocidades tambieacuten puede ser utilizada una mecha bicono con un chorro sobresaliente

La fuerza hidraacuteulica generada erosiona una cavidad en la formacioacuten lo que permite a la mecha dirigirse en esta direccioacuten Este es un meacutetodo utilizado normalmente en formaciones blandas y semiblandasLa perforacioacuten se realiza en forma alternada es decir se erosiona una seccioacuten del hoyo y luego se continuacutea con la perforacioacuten rotatoria

Cucharas deflectoras (guiasonda) son piezas de acero en forma de cuchara con la punta cincelada

Cuchara removible se usa para iniciar el cambio de inclinacioacuten y rumbo del pozo para perforar al lado de tapones de cemento o para enderezar pozos desviadores Consta de una larga cuntildea invertida de acero coacutencava en un lado para sostener y guiar la sarta de perforacioacuten Posee una punta de cincel en el extremo para evitar el giro de la herramienta y de un tubo portamecha en el tope para rescatar la herramienta

Estabilizador un cuerpo estabilizador es sustentado giratoriamente por el sub estabilizador donde el cuerpo estabilizador permanece sustancialmente estacionario en relacioacuten con el pozo de sondeo a medida que gira la sarta de perforacioacuten Al menos una

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pala estabilizadora es sustentada por el cuerpo estabilizador siendo la pala estabilizadora extensible radialmente desde el estabilizador para encajarse con la pared lateral del pozo de sondeo Cada pala estabilizadora es extensible y retirable desde el cuerpo estabilizador independientemente de las demaacutes Cada una de las palas va guiada por ranuras de fondo inclinado y desplazada a lo largo del fondo por un motor eleacutectrico Los motores son alimentados por bateriacuteas que se cargan por acoplamiento inductivo con bobinas de carga sustentadas por el sub estabilizador El movimiento de las palas se controla por telemetriacutea desde la superficie o por un sistema mwd (mediciones durante la perforacioacuten)

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  • De arrastre
  • De conos
  • SUAVE O BLANDA
  • SEMIDURA A DURA
  • ABRASIVA

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regulacioacuten peruana requiere que los pozos abandonados sean taponados para prevenir la contaminacioacuten de petroacuteleo gas o agua desde un estrato hacia otro

Pozo de gas hoyo que tiene como objetivo de extraer gas natural y llevarlo hasta la superficie

Presioacuten de poro es la presioacuten del yacimiento Rehabilitacioacuten de Pozos (RARC) operacioacuten programada que se realiza con

fines de reestablecer yo mejorar la capacidad del intervalo productor de un pozo o de cambiar el horizonte de produccioacuten por otro ubicado a mayor o menor profundidad Presenta el esfuerzo requerido para ejecutar trabajos de estimulaciones reparaciones recantildeoneo yo terminacioacuten a pozos

Reparacioacuten trabajos que se hacen uacutenicamente en las instalaciones de superficie o de subsuelo de los pozos con fines de corregir inconvenientes o desperfectos mecaacutenicos que disminuyan o impidan la produccioacuten de pozos

Reservas posibles estimado de reservas de petroacuteleo o gas en base a datos geoloacutegicos o de ingenieriacutea de aacutereas no perforadas o no probadas

Reservas probables estimado de las reservas de petroacuteleo yo gas en base a estructuras penetradas pero requiriendo confirmacioacuten maacutes avanzada para podeacuterseles clasificar como reservas probadas

Reservas probadas la cantidad de petroacuteleo y gas que se estima recuperable de campos conocidos bajo condiciones econoacutemicas y operativas existentes

Reservas recuperables la proporcioacuten de hidrocarburos que se puede recuperar de un yacimiento empleando teacutecnicas existentes

RGP es la proporcioacuten de petroacuteleo y gas obtenida en un pozo productor bajo condiciones de presioacuten y temperatura dadas

Surfactantes Son quiacutemicos usados para disminuir la tensioacuten superficial o tensioacuten interfacial de soluciones de aacutecido fresco o aacutecido gastado

Viscosidad la resistencia de un liacutequido al movimiento o flujo normalmente se abate al elevar la temperatura

Yacimiento acumulacioacuten de petroacuteleo yo gas en roca porosa tal como arenisca Un yacimiento petrolero normalmente contiene tres fluidos (petroacuteleo gas y agua) que se separan en secciones distintas debido a sus gravedades variantes El gas siendo el maacutes ligero ocupa la parte superior del yacimiento el petroacuteleo la parte intermedia y el agua la parte inferior

CEMENTACION DE POZOS

Proceso que consiste en mezclar cemento seco y ciertos aditivos con agua para formar una lechada que es bombeada al pozo a traveacutes de la sarta de revestimiento Y colocarlo en el espacio anular entre el hoyo y el diaacutemetro externo del revestidor

El volumen a bombear es predeterminado para alcanzar las zonas criacuteticas (alrededor del fondo de la zapata espacio anular formacioacuten permeable hoyo desnudo etc ) LuegoSe deja fraguar y endurecer formando una barrera permanente e impermeable al movimiento de fluidos detraacutes del revestido

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Cementacioacuten Primaria

Se realiza al cementar los revestidores del pozo (conductor superficial intermedio produccioacuten etc) durante la perforacioacuten Entre los objetivos principales de esta cementacioacuten se pueden mencionar los siguientes

Adherir y fijar la sarta de revestimiento Restringir el movimiento de fluidos entre las formaciones productoras y el

confinamiento de los estratos acuiacuteferos

Proteger la sarta contra la corrosioacuten

Reforzar la sarta contra el aplastamiento debido a fuerzas externas y reforzar la resistencia de la sarta a presiones de estallido

Proteger la sarta durante los trabajos de cantildeoneo (completacioacuten)

Sellar la peacuterdida de circulacioacuten en zonas ladronas

Cementacioacuten Secundaria

Es el proceso de forzamiento de la lechada de cemento en el pozo que se realiza principalmente en reparacionesreacondicionamientos o en tareas de terminacioacuten de pozos Puede ser cementaciones forzadas y tapones de cemento

Los propoacutesitos principales de esta cementacioacuten son

Reparar trabajos de cementacioacuten primaria deficientes Reducir altas producciones de agua yo gas

Reparar filtraciones causadas por fallas del revestidor Abandonar zonas no productoras o agotadas

Sellar zonas de peacuterdidas de circulacioacuten Proteger la migracioacuten de fluido hacia zonas productoras

CONSIDERACIONES PREVIAS AL PROCESO DE CEMENTACIOacuteN PRIMARIA

El principal objetivo en una cementacioacuten primaria es conseguir un buen aislamiento zonal en el espacio anular este aislamiento depende en gran medida de la eficiencia de desplazamiento del fluido de perforacioacuten por el cemento y por la condicioacuten mecaacutenica del hoyo (1)Otros factores no menos importantes que los anteriormente nombrados se tomaron en cuenta ya que son parte integral del eacutexito del proceso de cementacioacuten estos se nombran a continuacioacuten en forma secuencial como parte de la planificacioacuten

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bull Lubricacioacuten del hoyoEl uso de lubricantes mecaacutenicos como las esferas soacutelidas de material sinteacutetico se utilizaron en la seccioacuten de hoyo abierto con mayor grado de inclinacioacuten facilitando la corrida del revestidorbull Circulacion despueacutes de bajar el RevestidorDespueacutes que el revestidor es corrido a la profundidad programada un volumen suficiente del fluido tiene que ser circulado para asegurarse que el hoyo esteacute limpio Antes de iniciar la cementacioacuten se requiere circular al menos un fondo arriba y desalojar el gas basado en el registro de calibracioacuten del hoyo(Caliper) Esta circulacioacuten ayuda a remover el fluido de baja movilidad (Fluido parcialmente deshidratado) y reducir la temperatura circulante de fondobull Diferencia de Densidades Entre los FluidosCon el fin de evitar la contaminacioacuten del cemento dentro de la tuberiacutea y en el espacio anular se utilizo la teacutecnica del doble lavador por delante y por detraacutes del cemento lo que genera proteccioacuten hidraacuteulica de alta eficiencia (Tapones Hidraacuteulicos)

OTRAS CONSIDERACIONESCon el propoacutesito de tener un hoyo estable y generar el miacutenimo dantildeo a la zona productora el fluido de perforacioacuten esta constituido por una fase liacutequida 100 aceite mineral y el agente densificante utilizado es el Carbonato de Calcio de granulometriacutea adecuada a la garganta poral seguacuten estudios realizados para definir este paraacutemetroEn los registros de geometriacutea de hoyo (Caliper) que se corre antes de bajar el Liner se ha observado que presentan diaacutemetro nominal de la mecha con una costra de lodo de 132rdquo a 232rdquo y una invasioacuten de 3rdquoEste tipo de lodo a demostrado ser muy eficaz (poco dantildeino) no solo al proceso de perforacion si no que tambieacuten permite una faacutecil remocioacuten y acuahumectacioacuten por los lavadores utilizados en el proceso de cementacioacutenNUEVAS TECNOLOGIacuteA EN CEMENTOS LIVIANOSMuchas de las empresas de cementacioacuten se han visto en la necesidad de profundizar auacuten maacutes en la buacutesqueda de nuevas alternativas con alto desempentildeo tecnoloacutegico y factibilidad econoacutemica en lo que a lechadas de baja densidad se refiere En los campos operacionales del Distritos Anaco la presioacuten de yacimiento ha declinado de una manera draacutestica esto ha hecho necesario la aplicacioacuten de nuevas teacutecnicas de cementacioacuten para tratar de no exceder el gradiente de fractura de eacutestas zonas y por consiguiente crear peacuterdidas de circulacioacuten que puedan limitar la productividad del pozo originando columnas de cemento incompletas y soportes de revestidor no adecuados Los procedimientos de reparacioacuten en eacutestos casos no soacutelo consumen tiempo y costos adicionales sino que tambieacuten debilitan el revestidor y las probabilidades de lograr una solucioacuten exitosa son bajas Entre las tecnologiacuteas comerciales disponibles tenemosLiteCRETESon sistemas cementantes que logran las bajas permeabilidades y la alta resistencia a la compresioacuten necesarias para garantizar la integridad del pozo y el aislamiento hidraacuteulico de las arenas con densidades lo suficientemente bajas como para impedir el fracturamiento de la formacioacuten y las peacuterdidas de circulacioacuten Este sistema presenta permeabilidad del cemento fraguado menor que la del cemento Portland convencional Clase G y la resistencia a la compresioacuten es comparable con la de este El sistema

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LiteCRETE es eficaz a temperaturas que variacutean de 80 a 300degF presiones de fondo del pozo de hasta 8000 lpc y lechadas cuyas densidades variacutean de 82 a 125 lbmgal(2) Este sistema utiliza microeacutesferas huecas de pequentildeos diaacutemetros (01 a 80 micrones) inertes compuestas principalmente de oacutexidos de siacutelice y aluminio con gas inerte en su interior lo cual permite obtener lechadas livianas de hasta 85 lpg que al combinarse con el cemento forma un sistema de ultraliviano de alta resistencia a la compresioacuten disentildeado para cementar a traveacutes de formaciones deacutebiles donde se requiere baja presioacuten hidrostaacutetica La tecnologiacutea presenta tres caracteriacutesticas fundamentales reemplaza parte del cemento por partiacuteculas inertes de baja gravedad especiacuteficas reduce el requerimiento de agua en la lechada e incrementa la cantidad de soacutelidos en la matriz del cemento La alta resistencia se obtiene mediante la mezcla de dos aditivos inertes con una distribucioacuten granulomeacutetrica y aacuterea superficial oacuteptima que reducen la porosidad y permeabilidad del cemento haciendo que los esfuerzos internos se distribuyan de una manera homogeacutenea en la matriz logrando propiedades antimigratorias estabilidad reoloacutegica y mejor control de filtradoDISENtildeO Y APLICACIOacuteN DE TEacuteCNICAS Y EQUIPOS1048766 Optimizacioacuten del uso de Simuladoresbull Para disentildear una cementacioacuten optima en casos severos es requisito indispensable la utilizacioacuten de los programas de cementacioacuten para evaluar todos los paraacutemetros hidraacuteulicos involucrados en el proceso de colocacioacuten de una lechada apropiada en el espacio anularLos voluacutemenes y densidades de los preflujos y lechadas diaacutemetros del hoyo diaacutemetro del revestidor inclinacioacuten del pozo zonas de gradientes criacuteticos y reacutegimen de flujo se acotan para mantener el equilibrio entre dos puntos fundamentales Presioacuten Poral le ECDBombeo le ECD Max PERF Esto permite mantener el control hidraacuteulico del pozo sin peacuterdida ni arremetidas y colocar el cemento al tope del disentildeo1048766 Disentildeo de Doble LavadorLas caracteriacutesticas maacutes importantes consideradas en el disentildeo de estos fluidos fueronbull El lavador base aceite se disentildeo para ser compatible con el lodo de perforacioacuten seguido por un lavador base agua de mayor densidad y reacutegimen de flujo turbulento a bajas tasas de bombeo el cual es compatible con el espaciador base aceite cuya composicioacuten permite mojar preferencialmente por agua la superficie a ser cementada creando un medio propicio para mejorar la adherencia de la mezcla de cemento hacia la tuberiacutea y la formacioacutenbull Las propiedades reoloacutegicas de estos fluidos permitieron alcanzar reacutegimen de flujo turbulento a bajos caudales de desplazamiento La utilizacioacuten de lavadores quiacutemicos dependioacute del hecho de no comprometer el control del pozo en el transcurso de la operacioacuten

MECHASEs la herramienta encargada de penetrar la corteza terrestre tambieacuten se denomina

(barrena broca o treacutepano) que en cierto sentido es el punto central de todo el equipo de perforacioacuten rotatoria esta montada en el extremo inferior de la columna de perforacioacuten y se sujeta a los porta mechas con una junta de tuberiacutea

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Mecanismo de accioacutenLa mecha constituye una herramienta baacutesica del proceso de perforacioacuten del hoyo

logrando asiacute ser el eje central de toda operacioacuten de perforacioacuten y se utiliza como elemento cortador para penetrar las formaciones de petroacuteleo y gas El rendimiento de una mecha va depender de muchos factores incluso de una adecuada eleccioacuten tanto de las mechas mismas como de los paraacutemetros de perforacioacuten y del sistema hidraacuteulico Si durante la perforacioacuten de un largo intervalo la mecha encuentra un cambio de formacioacuten El control de estas variables permite perforar un hoyo al menor costo por pie lo cual tiene que ser el objetivo primordial al momento de disentildear una mecha

Clasificacioacuten y tipos de mechasLa clasificacioacuten de las mechas va a depender de otros factores como esta va

ligada con el fluido de perforacioacuten y se dispone para descargarse por los orificios de salida de la mecha de modo que se pueden llamarrdquo mechas de arrastre o de conos cada una de ellas posee caracteriacutesticas especiacuteficas que permiten subdividirla en tipos conforme a lo mostrado en la Tabla 2

Tabla 2 Clasificacioacuten y Tipos de Mechas CLASES CARACTERIacuteSTICAS TIPOS

De arrastreLos cortadores forman parte integral de la mecha

De cortadores de acero De diamantes naturales De diamantes Policristalinos

De conos

Los cortadores estaacuten unidos a dos o tres piezas coacutenicas las cuales giran alrededor de su eje (tricoacutenica)

De dientes maquinados De insertos

Fuente Fundamentos de la Ingenieriacutea de Petroacuteleo (1994 paacuteg 30)

Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacutenEl eacutexito o fracaso de un proyecto de perforacioacuten depende en gran parte de la

seleccioacuten de la mecha o barrena ya que estas deben cumplir con una serie de condiciones previas al inicio de la operacioacuten Ciertamente la primera y se diriacutea que la maacutes importante condicioacuten es el aspecto geoloacutegico A continuacioacuten se mencionan algunos factores a considerar en la seleccioacuten de la mecha de perforacioacuten

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TABLA 3 Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacuten

TIPOS DE FORMACIOacuteN TIPOS DE MECHA

SUAVE O BLANDA

n Mechas con dientes o insertos largosn Dientes en forma de cinceln Mechas con alta descentralizacioacuten (off-set)n Formacioacuten que responda maacutes a la rotacioacuten que al

peso

SEMIDURA A DURA

n Mechas con dientes e insertos maacutes pequentildeos

n Configuracioacuten de dientes o insertos debe pasar desde la forma del cincel semi-redondeada proyectil hasta doble cono Dependiendo de la dureza

n Mechas con poca descentralizacioacutenn Formacioacuten que responda maacutes al peso de

la rotacioacuten

ABRASIVA n Mechas con proteccioacuten de calibre

FLUIDOS DE COMPLETACION

Los fluidos de completacioacuten y rehabilitacioacuten son fluidos especializados que se usan durante las operaciones de completacioacuten de pozo y los procedimientos de rehabilitacioacuten remediadores Ademaacutes de controlar la presioacuten subsuperficial con la densidad estos fluidos tambieacuten deben minimizar los dantildeos a la formacioacuten durante las operaciones de completacioacuten y rehabilitacioacuten El uso de fluidos que causan dantildeos miacutenimos a la formacioacuten puede resultar en una produccioacuten dramaacuteticamente mejorada

FLUIDOS DE COMPLETACIOacuteN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOSCuando se realizan operaciones de completacioacuten y reacondicionamiento de pozos se usan fluidos tales como salmueras agua de formacioacuten agua fresca etc los cuales junto con los soacutelidos con los que son preparados o que acarrean al descender mediante una sobrepresioacuten ingresan a la formacioacuten provocando una interaccioacuten entre dicho fluido y los componentes del yacimiento Estas interacciones pueden dar como resultado una caiacuteda de presioacuten adicional al flujo de fluidos de produccioacuten hacia el pozo debido al dantildeo ocasionado por la migracioacuten de finos y arcillas hinchamiento de arcillas emulsiones cambios de mojabilidad entre otros Los soacutelidos que entran a la formacioacuten con el fluido

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de completacioacuten y reacondicionamiento pueden llegar a obstruir el paso del fluido del yacimiento al pozo productor

Caracteriacutesticas de los fluidos de completacioacuten y reacondicionamiento Debido a que los quiacutemicos usados en un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento tambieacuten podriacutean ser empleados en trabajos de perforacioacuten cementacioacuten cantildeoneo y reacondicionamiento de pozos eacutestos deben ser disentildeado de tal manera que su contacto con la formacioacuten minimice al maacuteximo los dantildeos ocasionados a la misma con el propoacutesito de mantener e incluso mejorar su produccioacuten por tanto es indispensable que las caracteriacutesticas del fluido sean compatibles con las propiedades de la formacioacuten

Seleccioacuten de un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento

Un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento debe ser seleccionado considerando las propiedades petrofiacutesicas de la formacioacuten las cuales ayudan a determinar el tipo de formacioacuten sobre la cual se va a trabajar y la formulacioacuten y propiedades que debe tener el fluido para optimizar su utilidad

Herramientas a utilizar en la perforacioacuten direccionalExisten en el mercado una gran variedad de herramientas que son uacutetiles en la perforacioacuten direccional

Mechas son de tamantildeo convencional con uno o dos chorros de mayor diaacutemetro que el tercero o dos chorros ciegos y uno especial a traveacutes del cual sale el fluido de perforacioacuten a altas velocidades tambieacuten puede ser utilizada una mecha bicono con un chorro sobresaliente

La fuerza hidraacuteulica generada erosiona una cavidad en la formacioacuten lo que permite a la mecha dirigirse en esta direccioacuten Este es un meacutetodo utilizado normalmente en formaciones blandas y semiblandasLa perforacioacuten se realiza en forma alternada es decir se erosiona una seccioacuten del hoyo y luego se continuacutea con la perforacioacuten rotatoria

Cucharas deflectoras (guiasonda) son piezas de acero en forma de cuchara con la punta cincelada

Cuchara removible se usa para iniciar el cambio de inclinacioacuten y rumbo del pozo para perforar al lado de tapones de cemento o para enderezar pozos desviadores Consta de una larga cuntildea invertida de acero coacutencava en un lado para sostener y guiar la sarta de perforacioacuten Posee una punta de cincel en el extremo para evitar el giro de la herramienta y de un tubo portamecha en el tope para rescatar la herramienta

Estabilizador un cuerpo estabilizador es sustentado giratoriamente por el sub estabilizador donde el cuerpo estabilizador permanece sustancialmente estacionario en relacioacuten con el pozo de sondeo a medida que gira la sarta de perforacioacuten Al menos una

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pala estabilizadora es sustentada por el cuerpo estabilizador siendo la pala estabilizadora extensible radialmente desde el estabilizador para encajarse con la pared lateral del pozo de sondeo Cada pala estabilizadora es extensible y retirable desde el cuerpo estabilizador independientemente de las demaacutes Cada una de las palas va guiada por ranuras de fondo inclinado y desplazada a lo largo del fondo por un motor eleacutectrico Los motores son alimentados por bateriacuteas que se cargan por acoplamiento inductivo con bobinas de carga sustentadas por el sub estabilizador El movimiento de las palas se controla por telemetriacutea desde la superficie o por un sistema mwd (mediciones durante la perforacioacuten)

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  • De arrastre
  • De conos
  • SUAVE O BLANDA
  • SEMIDURA A DURA
  • ABRASIVA

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Cementacioacuten Primaria

Se realiza al cementar los revestidores del pozo (conductor superficial intermedio produccioacuten etc) durante la perforacioacuten Entre los objetivos principales de esta cementacioacuten se pueden mencionar los siguientes

Adherir y fijar la sarta de revestimiento Restringir el movimiento de fluidos entre las formaciones productoras y el

confinamiento de los estratos acuiacuteferos

Proteger la sarta contra la corrosioacuten

Reforzar la sarta contra el aplastamiento debido a fuerzas externas y reforzar la resistencia de la sarta a presiones de estallido

Proteger la sarta durante los trabajos de cantildeoneo (completacioacuten)

Sellar la peacuterdida de circulacioacuten en zonas ladronas

Cementacioacuten Secundaria

Es el proceso de forzamiento de la lechada de cemento en el pozo que se realiza principalmente en reparacionesreacondicionamientos o en tareas de terminacioacuten de pozos Puede ser cementaciones forzadas y tapones de cemento

Los propoacutesitos principales de esta cementacioacuten son

Reparar trabajos de cementacioacuten primaria deficientes Reducir altas producciones de agua yo gas

Reparar filtraciones causadas por fallas del revestidor Abandonar zonas no productoras o agotadas

Sellar zonas de peacuterdidas de circulacioacuten Proteger la migracioacuten de fluido hacia zonas productoras

CONSIDERACIONES PREVIAS AL PROCESO DE CEMENTACIOacuteN PRIMARIA

El principal objetivo en una cementacioacuten primaria es conseguir un buen aislamiento zonal en el espacio anular este aislamiento depende en gran medida de la eficiencia de desplazamiento del fluido de perforacioacuten por el cemento y por la condicioacuten mecaacutenica del hoyo (1)Otros factores no menos importantes que los anteriormente nombrados se tomaron en cuenta ya que son parte integral del eacutexito del proceso de cementacioacuten estos se nombran a continuacioacuten en forma secuencial como parte de la planificacioacuten

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bull Lubricacioacuten del hoyoEl uso de lubricantes mecaacutenicos como las esferas soacutelidas de material sinteacutetico se utilizaron en la seccioacuten de hoyo abierto con mayor grado de inclinacioacuten facilitando la corrida del revestidorbull Circulacion despueacutes de bajar el RevestidorDespueacutes que el revestidor es corrido a la profundidad programada un volumen suficiente del fluido tiene que ser circulado para asegurarse que el hoyo esteacute limpio Antes de iniciar la cementacioacuten se requiere circular al menos un fondo arriba y desalojar el gas basado en el registro de calibracioacuten del hoyo(Caliper) Esta circulacioacuten ayuda a remover el fluido de baja movilidad (Fluido parcialmente deshidratado) y reducir la temperatura circulante de fondobull Diferencia de Densidades Entre los FluidosCon el fin de evitar la contaminacioacuten del cemento dentro de la tuberiacutea y en el espacio anular se utilizo la teacutecnica del doble lavador por delante y por detraacutes del cemento lo que genera proteccioacuten hidraacuteulica de alta eficiencia (Tapones Hidraacuteulicos)

OTRAS CONSIDERACIONESCon el propoacutesito de tener un hoyo estable y generar el miacutenimo dantildeo a la zona productora el fluido de perforacioacuten esta constituido por una fase liacutequida 100 aceite mineral y el agente densificante utilizado es el Carbonato de Calcio de granulometriacutea adecuada a la garganta poral seguacuten estudios realizados para definir este paraacutemetroEn los registros de geometriacutea de hoyo (Caliper) que se corre antes de bajar el Liner se ha observado que presentan diaacutemetro nominal de la mecha con una costra de lodo de 132rdquo a 232rdquo y una invasioacuten de 3rdquoEste tipo de lodo a demostrado ser muy eficaz (poco dantildeino) no solo al proceso de perforacion si no que tambieacuten permite una faacutecil remocioacuten y acuahumectacioacuten por los lavadores utilizados en el proceso de cementacioacutenNUEVAS TECNOLOGIacuteA EN CEMENTOS LIVIANOSMuchas de las empresas de cementacioacuten se han visto en la necesidad de profundizar auacuten maacutes en la buacutesqueda de nuevas alternativas con alto desempentildeo tecnoloacutegico y factibilidad econoacutemica en lo que a lechadas de baja densidad se refiere En los campos operacionales del Distritos Anaco la presioacuten de yacimiento ha declinado de una manera draacutestica esto ha hecho necesario la aplicacioacuten de nuevas teacutecnicas de cementacioacuten para tratar de no exceder el gradiente de fractura de eacutestas zonas y por consiguiente crear peacuterdidas de circulacioacuten que puedan limitar la productividad del pozo originando columnas de cemento incompletas y soportes de revestidor no adecuados Los procedimientos de reparacioacuten en eacutestos casos no soacutelo consumen tiempo y costos adicionales sino que tambieacuten debilitan el revestidor y las probabilidades de lograr una solucioacuten exitosa son bajas Entre las tecnologiacuteas comerciales disponibles tenemosLiteCRETESon sistemas cementantes que logran las bajas permeabilidades y la alta resistencia a la compresioacuten necesarias para garantizar la integridad del pozo y el aislamiento hidraacuteulico de las arenas con densidades lo suficientemente bajas como para impedir el fracturamiento de la formacioacuten y las peacuterdidas de circulacioacuten Este sistema presenta permeabilidad del cemento fraguado menor que la del cemento Portland convencional Clase G y la resistencia a la compresioacuten es comparable con la de este El sistema

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LiteCRETE es eficaz a temperaturas que variacutean de 80 a 300degF presiones de fondo del pozo de hasta 8000 lpc y lechadas cuyas densidades variacutean de 82 a 125 lbmgal(2) Este sistema utiliza microeacutesferas huecas de pequentildeos diaacutemetros (01 a 80 micrones) inertes compuestas principalmente de oacutexidos de siacutelice y aluminio con gas inerte en su interior lo cual permite obtener lechadas livianas de hasta 85 lpg que al combinarse con el cemento forma un sistema de ultraliviano de alta resistencia a la compresioacuten disentildeado para cementar a traveacutes de formaciones deacutebiles donde se requiere baja presioacuten hidrostaacutetica La tecnologiacutea presenta tres caracteriacutesticas fundamentales reemplaza parte del cemento por partiacuteculas inertes de baja gravedad especiacuteficas reduce el requerimiento de agua en la lechada e incrementa la cantidad de soacutelidos en la matriz del cemento La alta resistencia se obtiene mediante la mezcla de dos aditivos inertes con una distribucioacuten granulomeacutetrica y aacuterea superficial oacuteptima que reducen la porosidad y permeabilidad del cemento haciendo que los esfuerzos internos se distribuyan de una manera homogeacutenea en la matriz logrando propiedades antimigratorias estabilidad reoloacutegica y mejor control de filtradoDISENtildeO Y APLICACIOacuteN DE TEacuteCNICAS Y EQUIPOS1048766 Optimizacioacuten del uso de Simuladoresbull Para disentildear una cementacioacuten optima en casos severos es requisito indispensable la utilizacioacuten de los programas de cementacioacuten para evaluar todos los paraacutemetros hidraacuteulicos involucrados en el proceso de colocacioacuten de una lechada apropiada en el espacio anularLos voluacutemenes y densidades de los preflujos y lechadas diaacutemetros del hoyo diaacutemetro del revestidor inclinacioacuten del pozo zonas de gradientes criacuteticos y reacutegimen de flujo se acotan para mantener el equilibrio entre dos puntos fundamentales Presioacuten Poral le ECDBombeo le ECD Max PERF Esto permite mantener el control hidraacuteulico del pozo sin peacuterdida ni arremetidas y colocar el cemento al tope del disentildeo1048766 Disentildeo de Doble LavadorLas caracteriacutesticas maacutes importantes consideradas en el disentildeo de estos fluidos fueronbull El lavador base aceite se disentildeo para ser compatible con el lodo de perforacioacuten seguido por un lavador base agua de mayor densidad y reacutegimen de flujo turbulento a bajas tasas de bombeo el cual es compatible con el espaciador base aceite cuya composicioacuten permite mojar preferencialmente por agua la superficie a ser cementada creando un medio propicio para mejorar la adherencia de la mezcla de cemento hacia la tuberiacutea y la formacioacutenbull Las propiedades reoloacutegicas de estos fluidos permitieron alcanzar reacutegimen de flujo turbulento a bajos caudales de desplazamiento La utilizacioacuten de lavadores quiacutemicos dependioacute del hecho de no comprometer el control del pozo en el transcurso de la operacioacuten

MECHASEs la herramienta encargada de penetrar la corteza terrestre tambieacuten se denomina

(barrena broca o treacutepano) que en cierto sentido es el punto central de todo el equipo de perforacioacuten rotatoria esta montada en el extremo inferior de la columna de perforacioacuten y se sujeta a los porta mechas con una junta de tuberiacutea

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Mecanismo de accioacutenLa mecha constituye una herramienta baacutesica del proceso de perforacioacuten del hoyo

logrando asiacute ser el eje central de toda operacioacuten de perforacioacuten y se utiliza como elemento cortador para penetrar las formaciones de petroacuteleo y gas El rendimiento de una mecha va depender de muchos factores incluso de una adecuada eleccioacuten tanto de las mechas mismas como de los paraacutemetros de perforacioacuten y del sistema hidraacuteulico Si durante la perforacioacuten de un largo intervalo la mecha encuentra un cambio de formacioacuten El control de estas variables permite perforar un hoyo al menor costo por pie lo cual tiene que ser el objetivo primordial al momento de disentildear una mecha

Clasificacioacuten y tipos de mechasLa clasificacioacuten de las mechas va a depender de otros factores como esta va

ligada con el fluido de perforacioacuten y se dispone para descargarse por los orificios de salida de la mecha de modo que se pueden llamarrdquo mechas de arrastre o de conos cada una de ellas posee caracteriacutesticas especiacuteficas que permiten subdividirla en tipos conforme a lo mostrado en la Tabla 2

Tabla 2 Clasificacioacuten y Tipos de Mechas CLASES CARACTERIacuteSTICAS TIPOS

De arrastreLos cortadores forman parte integral de la mecha

De cortadores de acero De diamantes naturales De diamantes Policristalinos

De conos

Los cortadores estaacuten unidos a dos o tres piezas coacutenicas las cuales giran alrededor de su eje (tricoacutenica)

De dientes maquinados De insertos

Fuente Fundamentos de la Ingenieriacutea de Petroacuteleo (1994 paacuteg 30)

Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacutenEl eacutexito o fracaso de un proyecto de perforacioacuten depende en gran parte de la

seleccioacuten de la mecha o barrena ya que estas deben cumplir con una serie de condiciones previas al inicio de la operacioacuten Ciertamente la primera y se diriacutea que la maacutes importante condicioacuten es el aspecto geoloacutegico A continuacioacuten se mencionan algunos factores a considerar en la seleccioacuten de la mecha de perforacioacuten

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TABLA 3 Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacuten

TIPOS DE FORMACIOacuteN TIPOS DE MECHA

SUAVE O BLANDA

n Mechas con dientes o insertos largosn Dientes en forma de cinceln Mechas con alta descentralizacioacuten (off-set)n Formacioacuten que responda maacutes a la rotacioacuten que al

peso

SEMIDURA A DURA

n Mechas con dientes e insertos maacutes pequentildeos

n Configuracioacuten de dientes o insertos debe pasar desde la forma del cincel semi-redondeada proyectil hasta doble cono Dependiendo de la dureza

n Mechas con poca descentralizacioacutenn Formacioacuten que responda maacutes al peso de

la rotacioacuten

ABRASIVA n Mechas con proteccioacuten de calibre

FLUIDOS DE COMPLETACION

Los fluidos de completacioacuten y rehabilitacioacuten son fluidos especializados que se usan durante las operaciones de completacioacuten de pozo y los procedimientos de rehabilitacioacuten remediadores Ademaacutes de controlar la presioacuten subsuperficial con la densidad estos fluidos tambieacuten deben minimizar los dantildeos a la formacioacuten durante las operaciones de completacioacuten y rehabilitacioacuten El uso de fluidos que causan dantildeos miacutenimos a la formacioacuten puede resultar en una produccioacuten dramaacuteticamente mejorada

FLUIDOS DE COMPLETACIOacuteN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOSCuando se realizan operaciones de completacioacuten y reacondicionamiento de pozos se usan fluidos tales como salmueras agua de formacioacuten agua fresca etc los cuales junto con los soacutelidos con los que son preparados o que acarrean al descender mediante una sobrepresioacuten ingresan a la formacioacuten provocando una interaccioacuten entre dicho fluido y los componentes del yacimiento Estas interacciones pueden dar como resultado una caiacuteda de presioacuten adicional al flujo de fluidos de produccioacuten hacia el pozo debido al dantildeo ocasionado por la migracioacuten de finos y arcillas hinchamiento de arcillas emulsiones cambios de mojabilidad entre otros Los soacutelidos que entran a la formacioacuten con el fluido

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de completacioacuten y reacondicionamiento pueden llegar a obstruir el paso del fluido del yacimiento al pozo productor

Caracteriacutesticas de los fluidos de completacioacuten y reacondicionamiento Debido a que los quiacutemicos usados en un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento tambieacuten podriacutean ser empleados en trabajos de perforacioacuten cementacioacuten cantildeoneo y reacondicionamiento de pozos eacutestos deben ser disentildeado de tal manera que su contacto con la formacioacuten minimice al maacuteximo los dantildeos ocasionados a la misma con el propoacutesito de mantener e incluso mejorar su produccioacuten por tanto es indispensable que las caracteriacutesticas del fluido sean compatibles con las propiedades de la formacioacuten

Seleccioacuten de un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento

Un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento debe ser seleccionado considerando las propiedades petrofiacutesicas de la formacioacuten las cuales ayudan a determinar el tipo de formacioacuten sobre la cual se va a trabajar y la formulacioacuten y propiedades que debe tener el fluido para optimizar su utilidad

Herramientas a utilizar en la perforacioacuten direccionalExisten en el mercado una gran variedad de herramientas que son uacutetiles en la perforacioacuten direccional

Mechas son de tamantildeo convencional con uno o dos chorros de mayor diaacutemetro que el tercero o dos chorros ciegos y uno especial a traveacutes del cual sale el fluido de perforacioacuten a altas velocidades tambieacuten puede ser utilizada una mecha bicono con un chorro sobresaliente

La fuerza hidraacuteulica generada erosiona una cavidad en la formacioacuten lo que permite a la mecha dirigirse en esta direccioacuten Este es un meacutetodo utilizado normalmente en formaciones blandas y semiblandasLa perforacioacuten se realiza en forma alternada es decir se erosiona una seccioacuten del hoyo y luego se continuacutea con la perforacioacuten rotatoria

Cucharas deflectoras (guiasonda) son piezas de acero en forma de cuchara con la punta cincelada

Cuchara removible se usa para iniciar el cambio de inclinacioacuten y rumbo del pozo para perforar al lado de tapones de cemento o para enderezar pozos desviadores Consta de una larga cuntildea invertida de acero coacutencava en un lado para sostener y guiar la sarta de perforacioacuten Posee una punta de cincel en el extremo para evitar el giro de la herramienta y de un tubo portamecha en el tope para rescatar la herramienta

Estabilizador un cuerpo estabilizador es sustentado giratoriamente por el sub estabilizador donde el cuerpo estabilizador permanece sustancialmente estacionario en relacioacuten con el pozo de sondeo a medida que gira la sarta de perforacioacuten Al menos una

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pala estabilizadora es sustentada por el cuerpo estabilizador siendo la pala estabilizadora extensible radialmente desde el estabilizador para encajarse con la pared lateral del pozo de sondeo Cada pala estabilizadora es extensible y retirable desde el cuerpo estabilizador independientemente de las demaacutes Cada una de las palas va guiada por ranuras de fondo inclinado y desplazada a lo largo del fondo por un motor eleacutectrico Los motores son alimentados por bateriacuteas que se cargan por acoplamiento inductivo con bobinas de carga sustentadas por el sub estabilizador El movimiento de las palas se controla por telemetriacutea desde la superficie o por un sistema mwd (mediciones durante la perforacioacuten)

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  • De arrastre
  • De conos
  • SUAVE O BLANDA
  • SEMIDURA A DURA
  • ABRASIVA

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bull Lubricacioacuten del hoyoEl uso de lubricantes mecaacutenicos como las esferas soacutelidas de material sinteacutetico se utilizaron en la seccioacuten de hoyo abierto con mayor grado de inclinacioacuten facilitando la corrida del revestidorbull Circulacion despueacutes de bajar el RevestidorDespueacutes que el revestidor es corrido a la profundidad programada un volumen suficiente del fluido tiene que ser circulado para asegurarse que el hoyo esteacute limpio Antes de iniciar la cementacioacuten se requiere circular al menos un fondo arriba y desalojar el gas basado en el registro de calibracioacuten del hoyo(Caliper) Esta circulacioacuten ayuda a remover el fluido de baja movilidad (Fluido parcialmente deshidratado) y reducir la temperatura circulante de fondobull Diferencia de Densidades Entre los FluidosCon el fin de evitar la contaminacioacuten del cemento dentro de la tuberiacutea y en el espacio anular se utilizo la teacutecnica del doble lavador por delante y por detraacutes del cemento lo que genera proteccioacuten hidraacuteulica de alta eficiencia (Tapones Hidraacuteulicos)

OTRAS CONSIDERACIONESCon el propoacutesito de tener un hoyo estable y generar el miacutenimo dantildeo a la zona productora el fluido de perforacioacuten esta constituido por una fase liacutequida 100 aceite mineral y el agente densificante utilizado es el Carbonato de Calcio de granulometriacutea adecuada a la garganta poral seguacuten estudios realizados para definir este paraacutemetroEn los registros de geometriacutea de hoyo (Caliper) que se corre antes de bajar el Liner se ha observado que presentan diaacutemetro nominal de la mecha con una costra de lodo de 132rdquo a 232rdquo y una invasioacuten de 3rdquoEste tipo de lodo a demostrado ser muy eficaz (poco dantildeino) no solo al proceso de perforacion si no que tambieacuten permite una faacutecil remocioacuten y acuahumectacioacuten por los lavadores utilizados en el proceso de cementacioacutenNUEVAS TECNOLOGIacuteA EN CEMENTOS LIVIANOSMuchas de las empresas de cementacioacuten se han visto en la necesidad de profundizar auacuten maacutes en la buacutesqueda de nuevas alternativas con alto desempentildeo tecnoloacutegico y factibilidad econoacutemica en lo que a lechadas de baja densidad se refiere En los campos operacionales del Distritos Anaco la presioacuten de yacimiento ha declinado de una manera draacutestica esto ha hecho necesario la aplicacioacuten de nuevas teacutecnicas de cementacioacuten para tratar de no exceder el gradiente de fractura de eacutestas zonas y por consiguiente crear peacuterdidas de circulacioacuten que puedan limitar la productividad del pozo originando columnas de cemento incompletas y soportes de revestidor no adecuados Los procedimientos de reparacioacuten en eacutestos casos no soacutelo consumen tiempo y costos adicionales sino que tambieacuten debilitan el revestidor y las probabilidades de lograr una solucioacuten exitosa son bajas Entre las tecnologiacuteas comerciales disponibles tenemosLiteCRETESon sistemas cementantes que logran las bajas permeabilidades y la alta resistencia a la compresioacuten necesarias para garantizar la integridad del pozo y el aislamiento hidraacuteulico de las arenas con densidades lo suficientemente bajas como para impedir el fracturamiento de la formacioacuten y las peacuterdidas de circulacioacuten Este sistema presenta permeabilidad del cemento fraguado menor que la del cemento Portland convencional Clase G y la resistencia a la compresioacuten es comparable con la de este El sistema

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LiteCRETE es eficaz a temperaturas que variacutean de 80 a 300degF presiones de fondo del pozo de hasta 8000 lpc y lechadas cuyas densidades variacutean de 82 a 125 lbmgal(2) Este sistema utiliza microeacutesferas huecas de pequentildeos diaacutemetros (01 a 80 micrones) inertes compuestas principalmente de oacutexidos de siacutelice y aluminio con gas inerte en su interior lo cual permite obtener lechadas livianas de hasta 85 lpg que al combinarse con el cemento forma un sistema de ultraliviano de alta resistencia a la compresioacuten disentildeado para cementar a traveacutes de formaciones deacutebiles donde se requiere baja presioacuten hidrostaacutetica La tecnologiacutea presenta tres caracteriacutesticas fundamentales reemplaza parte del cemento por partiacuteculas inertes de baja gravedad especiacuteficas reduce el requerimiento de agua en la lechada e incrementa la cantidad de soacutelidos en la matriz del cemento La alta resistencia se obtiene mediante la mezcla de dos aditivos inertes con una distribucioacuten granulomeacutetrica y aacuterea superficial oacuteptima que reducen la porosidad y permeabilidad del cemento haciendo que los esfuerzos internos se distribuyan de una manera homogeacutenea en la matriz logrando propiedades antimigratorias estabilidad reoloacutegica y mejor control de filtradoDISENtildeO Y APLICACIOacuteN DE TEacuteCNICAS Y EQUIPOS1048766 Optimizacioacuten del uso de Simuladoresbull Para disentildear una cementacioacuten optima en casos severos es requisito indispensable la utilizacioacuten de los programas de cementacioacuten para evaluar todos los paraacutemetros hidraacuteulicos involucrados en el proceso de colocacioacuten de una lechada apropiada en el espacio anularLos voluacutemenes y densidades de los preflujos y lechadas diaacutemetros del hoyo diaacutemetro del revestidor inclinacioacuten del pozo zonas de gradientes criacuteticos y reacutegimen de flujo se acotan para mantener el equilibrio entre dos puntos fundamentales Presioacuten Poral le ECDBombeo le ECD Max PERF Esto permite mantener el control hidraacuteulico del pozo sin peacuterdida ni arremetidas y colocar el cemento al tope del disentildeo1048766 Disentildeo de Doble LavadorLas caracteriacutesticas maacutes importantes consideradas en el disentildeo de estos fluidos fueronbull El lavador base aceite se disentildeo para ser compatible con el lodo de perforacioacuten seguido por un lavador base agua de mayor densidad y reacutegimen de flujo turbulento a bajas tasas de bombeo el cual es compatible con el espaciador base aceite cuya composicioacuten permite mojar preferencialmente por agua la superficie a ser cementada creando un medio propicio para mejorar la adherencia de la mezcla de cemento hacia la tuberiacutea y la formacioacutenbull Las propiedades reoloacutegicas de estos fluidos permitieron alcanzar reacutegimen de flujo turbulento a bajos caudales de desplazamiento La utilizacioacuten de lavadores quiacutemicos dependioacute del hecho de no comprometer el control del pozo en el transcurso de la operacioacuten

MECHASEs la herramienta encargada de penetrar la corteza terrestre tambieacuten se denomina

(barrena broca o treacutepano) que en cierto sentido es el punto central de todo el equipo de perforacioacuten rotatoria esta montada en el extremo inferior de la columna de perforacioacuten y se sujeta a los porta mechas con una junta de tuberiacutea

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Mecanismo de accioacutenLa mecha constituye una herramienta baacutesica del proceso de perforacioacuten del hoyo

logrando asiacute ser el eje central de toda operacioacuten de perforacioacuten y se utiliza como elemento cortador para penetrar las formaciones de petroacuteleo y gas El rendimiento de una mecha va depender de muchos factores incluso de una adecuada eleccioacuten tanto de las mechas mismas como de los paraacutemetros de perforacioacuten y del sistema hidraacuteulico Si durante la perforacioacuten de un largo intervalo la mecha encuentra un cambio de formacioacuten El control de estas variables permite perforar un hoyo al menor costo por pie lo cual tiene que ser el objetivo primordial al momento de disentildear una mecha

Clasificacioacuten y tipos de mechasLa clasificacioacuten de las mechas va a depender de otros factores como esta va

ligada con el fluido de perforacioacuten y se dispone para descargarse por los orificios de salida de la mecha de modo que se pueden llamarrdquo mechas de arrastre o de conos cada una de ellas posee caracteriacutesticas especiacuteficas que permiten subdividirla en tipos conforme a lo mostrado en la Tabla 2

Tabla 2 Clasificacioacuten y Tipos de Mechas CLASES CARACTERIacuteSTICAS TIPOS

De arrastreLos cortadores forman parte integral de la mecha

De cortadores de acero De diamantes naturales De diamantes Policristalinos

De conos

Los cortadores estaacuten unidos a dos o tres piezas coacutenicas las cuales giran alrededor de su eje (tricoacutenica)

De dientes maquinados De insertos

Fuente Fundamentos de la Ingenieriacutea de Petroacuteleo (1994 paacuteg 30)

Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacutenEl eacutexito o fracaso de un proyecto de perforacioacuten depende en gran parte de la

seleccioacuten de la mecha o barrena ya que estas deben cumplir con una serie de condiciones previas al inicio de la operacioacuten Ciertamente la primera y se diriacutea que la maacutes importante condicioacuten es el aspecto geoloacutegico A continuacioacuten se mencionan algunos factores a considerar en la seleccioacuten de la mecha de perforacioacuten

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TABLA 3 Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacuten

TIPOS DE FORMACIOacuteN TIPOS DE MECHA

SUAVE O BLANDA

n Mechas con dientes o insertos largosn Dientes en forma de cinceln Mechas con alta descentralizacioacuten (off-set)n Formacioacuten que responda maacutes a la rotacioacuten que al

peso

SEMIDURA A DURA

n Mechas con dientes e insertos maacutes pequentildeos

n Configuracioacuten de dientes o insertos debe pasar desde la forma del cincel semi-redondeada proyectil hasta doble cono Dependiendo de la dureza

n Mechas con poca descentralizacioacutenn Formacioacuten que responda maacutes al peso de

la rotacioacuten

ABRASIVA n Mechas con proteccioacuten de calibre

FLUIDOS DE COMPLETACION

Los fluidos de completacioacuten y rehabilitacioacuten son fluidos especializados que se usan durante las operaciones de completacioacuten de pozo y los procedimientos de rehabilitacioacuten remediadores Ademaacutes de controlar la presioacuten subsuperficial con la densidad estos fluidos tambieacuten deben minimizar los dantildeos a la formacioacuten durante las operaciones de completacioacuten y rehabilitacioacuten El uso de fluidos que causan dantildeos miacutenimos a la formacioacuten puede resultar en una produccioacuten dramaacuteticamente mejorada

FLUIDOS DE COMPLETACIOacuteN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOSCuando se realizan operaciones de completacioacuten y reacondicionamiento de pozos se usan fluidos tales como salmueras agua de formacioacuten agua fresca etc los cuales junto con los soacutelidos con los que son preparados o que acarrean al descender mediante una sobrepresioacuten ingresan a la formacioacuten provocando una interaccioacuten entre dicho fluido y los componentes del yacimiento Estas interacciones pueden dar como resultado una caiacuteda de presioacuten adicional al flujo de fluidos de produccioacuten hacia el pozo debido al dantildeo ocasionado por la migracioacuten de finos y arcillas hinchamiento de arcillas emulsiones cambios de mojabilidad entre otros Los soacutelidos que entran a la formacioacuten con el fluido

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de completacioacuten y reacondicionamiento pueden llegar a obstruir el paso del fluido del yacimiento al pozo productor

Caracteriacutesticas de los fluidos de completacioacuten y reacondicionamiento Debido a que los quiacutemicos usados en un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento tambieacuten podriacutean ser empleados en trabajos de perforacioacuten cementacioacuten cantildeoneo y reacondicionamiento de pozos eacutestos deben ser disentildeado de tal manera que su contacto con la formacioacuten minimice al maacuteximo los dantildeos ocasionados a la misma con el propoacutesito de mantener e incluso mejorar su produccioacuten por tanto es indispensable que las caracteriacutesticas del fluido sean compatibles con las propiedades de la formacioacuten

Seleccioacuten de un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento

Un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento debe ser seleccionado considerando las propiedades petrofiacutesicas de la formacioacuten las cuales ayudan a determinar el tipo de formacioacuten sobre la cual se va a trabajar y la formulacioacuten y propiedades que debe tener el fluido para optimizar su utilidad

Herramientas a utilizar en la perforacioacuten direccionalExisten en el mercado una gran variedad de herramientas que son uacutetiles en la perforacioacuten direccional

Mechas son de tamantildeo convencional con uno o dos chorros de mayor diaacutemetro que el tercero o dos chorros ciegos y uno especial a traveacutes del cual sale el fluido de perforacioacuten a altas velocidades tambieacuten puede ser utilizada una mecha bicono con un chorro sobresaliente

La fuerza hidraacuteulica generada erosiona una cavidad en la formacioacuten lo que permite a la mecha dirigirse en esta direccioacuten Este es un meacutetodo utilizado normalmente en formaciones blandas y semiblandasLa perforacioacuten se realiza en forma alternada es decir se erosiona una seccioacuten del hoyo y luego se continuacutea con la perforacioacuten rotatoria

Cucharas deflectoras (guiasonda) son piezas de acero en forma de cuchara con la punta cincelada

Cuchara removible se usa para iniciar el cambio de inclinacioacuten y rumbo del pozo para perforar al lado de tapones de cemento o para enderezar pozos desviadores Consta de una larga cuntildea invertida de acero coacutencava en un lado para sostener y guiar la sarta de perforacioacuten Posee una punta de cincel en el extremo para evitar el giro de la herramienta y de un tubo portamecha en el tope para rescatar la herramienta

Estabilizador un cuerpo estabilizador es sustentado giratoriamente por el sub estabilizador donde el cuerpo estabilizador permanece sustancialmente estacionario en relacioacuten con el pozo de sondeo a medida que gira la sarta de perforacioacuten Al menos una

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pala estabilizadora es sustentada por el cuerpo estabilizador siendo la pala estabilizadora extensible radialmente desde el estabilizador para encajarse con la pared lateral del pozo de sondeo Cada pala estabilizadora es extensible y retirable desde el cuerpo estabilizador independientemente de las demaacutes Cada una de las palas va guiada por ranuras de fondo inclinado y desplazada a lo largo del fondo por un motor eleacutectrico Los motores son alimentados por bateriacuteas que se cargan por acoplamiento inductivo con bobinas de carga sustentadas por el sub estabilizador El movimiento de las palas se controla por telemetriacutea desde la superficie o por un sistema mwd (mediciones durante la perforacioacuten)

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  • De arrastre
  • De conos
  • SUAVE O BLANDA
  • SEMIDURA A DURA
  • ABRASIVA

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LiteCRETE es eficaz a temperaturas que variacutean de 80 a 300degF presiones de fondo del pozo de hasta 8000 lpc y lechadas cuyas densidades variacutean de 82 a 125 lbmgal(2) Este sistema utiliza microeacutesferas huecas de pequentildeos diaacutemetros (01 a 80 micrones) inertes compuestas principalmente de oacutexidos de siacutelice y aluminio con gas inerte en su interior lo cual permite obtener lechadas livianas de hasta 85 lpg que al combinarse con el cemento forma un sistema de ultraliviano de alta resistencia a la compresioacuten disentildeado para cementar a traveacutes de formaciones deacutebiles donde se requiere baja presioacuten hidrostaacutetica La tecnologiacutea presenta tres caracteriacutesticas fundamentales reemplaza parte del cemento por partiacuteculas inertes de baja gravedad especiacuteficas reduce el requerimiento de agua en la lechada e incrementa la cantidad de soacutelidos en la matriz del cemento La alta resistencia se obtiene mediante la mezcla de dos aditivos inertes con una distribucioacuten granulomeacutetrica y aacuterea superficial oacuteptima que reducen la porosidad y permeabilidad del cemento haciendo que los esfuerzos internos se distribuyan de una manera homogeacutenea en la matriz logrando propiedades antimigratorias estabilidad reoloacutegica y mejor control de filtradoDISENtildeO Y APLICACIOacuteN DE TEacuteCNICAS Y EQUIPOS1048766 Optimizacioacuten del uso de Simuladoresbull Para disentildear una cementacioacuten optima en casos severos es requisito indispensable la utilizacioacuten de los programas de cementacioacuten para evaluar todos los paraacutemetros hidraacuteulicos involucrados en el proceso de colocacioacuten de una lechada apropiada en el espacio anularLos voluacutemenes y densidades de los preflujos y lechadas diaacutemetros del hoyo diaacutemetro del revestidor inclinacioacuten del pozo zonas de gradientes criacuteticos y reacutegimen de flujo se acotan para mantener el equilibrio entre dos puntos fundamentales Presioacuten Poral le ECDBombeo le ECD Max PERF Esto permite mantener el control hidraacuteulico del pozo sin peacuterdida ni arremetidas y colocar el cemento al tope del disentildeo1048766 Disentildeo de Doble LavadorLas caracteriacutesticas maacutes importantes consideradas en el disentildeo de estos fluidos fueronbull El lavador base aceite se disentildeo para ser compatible con el lodo de perforacioacuten seguido por un lavador base agua de mayor densidad y reacutegimen de flujo turbulento a bajas tasas de bombeo el cual es compatible con el espaciador base aceite cuya composicioacuten permite mojar preferencialmente por agua la superficie a ser cementada creando un medio propicio para mejorar la adherencia de la mezcla de cemento hacia la tuberiacutea y la formacioacutenbull Las propiedades reoloacutegicas de estos fluidos permitieron alcanzar reacutegimen de flujo turbulento a bajos caudales de desplazamiento La utilizacioacuten de lavadores quiacutemicos dependioacute del hecho de no comprometer el control del pozo en el transcurso de la operacioacuten

MECHASEs la herramienta encargada de penetrar la corteza terrestre tambieacuten se denomina

(barrena broca o treacutepano) que en cierto sentido es el punto central de todo el equipo de perforacioacuten rotatoria esta montada en el extremo inferior de la columna de perforacioacuten y se sujeta a los porta mechas con una junta de tuberiacutea

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Mecanismo de accioacutenLa mecha constituye una herramienta baacutesica del proceso de perforacioacuten del hoyo

logrando asiacute ser el eje central de toda operacioacuten de perforacioacuten y se utiliza como elemento cortador para penetrar las formaciones de petroacuteleo y gas El rendimiento de una mecha va depender de muchos factores incluso de una adecuada eleccioacuten tanto de las mechas mismas como de los paraacutemetros de perforacioacuten y del sistema hidraacuteulico Si durante la perforacioacuten de un largo intervalo la mecha encuentra un cambio de formacioacuten El control de estas variables permite perforar un hoyo al menor costo por pie lo cual tiene que ser el objetivo primordial al momento de disentildear una mecha

Clasificacioacuten y tipos de mechasLa clasificacioacuten de las mechas va a depender de otros factores como esta va

ligada con el fluido de perforacioacuten y se dispone para descargarse por los orificios de salida de la mecha de modo que se pueden llamarrdquo mechas de arrastre o de conos cada una de ellas posee caracteriacutesticas especiacuteficas que permiten subdividirla en tipos conforme a lo mostrado en la Tabla 2

Tabla 2 Clasificacioacuten y Tipos de Mechas CLASES CARACTERIacuteSTICAS TIPOS

De arrastreLos cortadores forman parte integral de la mecha

De cortadores de acero De diamantes naturales De diamantes Policristalinos

De conos

Los cortadores estaacuten unidos a dos o tres piezas coacutenicas las cuales giran alrededor de su eje (tricoacutenica)

De dientes maquinados De insertos

Fuente Fundamentos de la Ingenieriacutea de Petroacuteleo (1994 paacuteg 30)

Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacutenEl eacutexito o fracaso de un proyecto de perforacioacuten depende en gran parte de la

seleccioacuten de la mecha o barrena ya que estas deben cumplir con una serie de condiciones previas al inicio de la operacioacuten Ciertamente la primera y se diriacutea que la maacutes importante condicioacuten es el aspecto geoloacutegico A continuacioacuten se mencionan algunos factores a considerar en la seleccioacuten de la mecha de perforacioacuten

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TABLA 3 Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacuten

TIPOS DE FORMACIOacuteN TIPOS DE MECHA

SUAVE O BLANDA

n Mechas con dientes o insertos largosn Dientes en forma de cinceln Mechas con alta descentralizacioacuten (off-set)n Formacioacuten que responda maacutes a la rotacioacuten que al

peso

SEMIDURA A DURA

n Mechas con dientes e insertos maacutes pequentildeos

n Configuracioacuten de dientes o insertos debe pasar desde la forma del cincel semi-redondeada proyectil hasta doble cono Dependiendo de la dureza

n Mechas con poca descentralizacioacutenn Formacioacuten que responda maacutes al peso de

la rotacioacuten

ABRASIVA n Mechas con proteccioacuten de calibre

FLUIDOS DE COMPLETACION

Los fluidos de completacioacuten y rehabilitacioacuten son fluidos especializados que se usan durante las operaciones de completacioacuten de pozo y los procedimientos de rehabilitacioacuten remediadores Ademaacutes de controlar la presioacuten subsuperficial con la densidad estos fluidos tambieacuten deben minimizar los dantildeos a la formacioacuten durante las operaciones de completacioacuten y rehabilitacioacuten El uso de fluidos que causan dantildeos miacutenimos a la formacioacuten puede resultar en una produccioacuten dramaacuteticamente mejorada

FLUIDOS DE COMPLETACIOacuteN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOSCuando se realizan operaciones de completacioacuten y reacondicionamiento de pozos se usan fluidos tales como salmueras agua de formacioacuten agua fresca etc los cuales junto con los soacutelidos con los que son preparados o que acarrean al descender mediante una sobrepresioacuten ingresan a la formacioacuten provocando una interaccioacuten entre dicho fluido y los componentes del yacimiento Estas interacciones pueden dar como resultado una caiacuteda de presioacuten adicional al flujo de fluidos de produccioacuten hacia el pozo debido al dantildeo ocasionado por la migracioacuten de finos y arcillas hinchamiento de arcillas emulsiones cambios de mojabilidad entre otros Los soacutelidos que entran a la formacioacuten con el fluido

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de completacioacuten y reacondicionamiento pueden llegar a obstruir el paso del fluido del yacimiento al pozo productor

Caracteriacutesticas de los fluidos de completacioacuten y reacondicionamiento Debido a que los quiacutemicos usados en un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento tambieacuten podriacutean ser empleados en trabajos de perforacioacuten cementacioacuten cantildeoneo y reacondicionamiento de pozos eacutestos deben ser disentildeado de tal manera que su contacto con la formacioacuten minimice al maacuteximo los dantildeos ocasionados a la misma con el propoacutesito de mantener e incluso mejorar su produccioacuten por tanto es indispensable que las caracteriacutesticas del fluido sean compatibles con las propiedades de la formacioacuten

Seleccioacuten de un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento

Un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento debe ser seleccionado considerando las propiedades petrofiacutesicas de la formacioacuten las cuales ayudan a determinar el tipo de formacioacuten sobre la cual se va a trabajar y la formulacioacuten y propiedades que debe tener el fluido para optimizar su utilidad

Herramientas a utilizar en la perforacioacuten direccionalExisten en el mercado una gran variedad de herramientas que son uacutetiles en la perforacioacuten direccional

Mechas son de tamantildeo convencional con uno o dos chorros de mayor diaacutemetro que el tercero o dos chorros ciegos y uno especial a traveacutes del cual sale el fluido de perforacioacuten a altas velocidades tambieacuten puede ser utilizada una mecha bicono con un chorro sobresaliente

La fuerza hidraacuteulica generada erosiona una cavidad en la formacioacuten lo que permite a la mecha dirigirse en esta direccioacuten Este es un meacutetodo utilizado normalmente en formaciones blandas y semiblandasLa perforacioacuten se realiza en forma alternada es decir se erosiona una seccioacuten del hoyo y luego se continuacutea con la perforacioacuten rotatoria

Cucharas deflectoras (guiasonda) son piezas de acero en forma de cuchara con la punta cincelada

Cuchara removible se usa para iniciar el cambio de inclinacioacuten y rumbo del pozo para perforar al lado de tapones de cemento o para enderezar pozos desviadores Consta de una larga cuntildea invertida de acero coacutencava en un lado para sostener y guiar la sarta de perforacioacuten Posee una punta de cincel en el extremo para evitar el giro de la herramienta y de un tubo portamecha en el tope para rescatar la herramienta

Estabilizador un cuerpo estabilizador es sustentado giratoriamente por el sub estabilizador donde el cuerpo estabilizador permanece sustancialmente estacionario en relacioacuten con el pozo de sondeo a medida que gira la sarta de perforacioacuten Al menos una

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pala estabilizadora es sustentada por el cuerpo estabilizador siendo la pala estabilizadora extensible radialmente desde el estabilizador para encajarse con la pared lateral del pozo de sondeo Cada pala estabilizadora es extensible y retirable desde el cuerpo estabilizador independientemente de las demaacutes Cada una de las palas va guiada por ranuras de fondo inclinado y desplazada a lo largo del fondo por un motor eleacutectrico Los motores son alimentados por bateriacuteas que se cargan por acoplamiento inductivo con bobinas de carga sustentadas por el sub estabilizador El movimiento de las palas se controla por telemetriacutea desde la superficie o por un sistema mwd (mediciones durante la perforacioacuten)

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  • De arrastre
  • De conos
  • SUAVE O BLANDA
  • SEMIDURA A DURA
  • ABRASIVA

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Mecanismo de accioacutenLa mecha constituye una herramienta baacutesica del proceso de perforacioacuten del hoyo

logrando asiacute ser el eje central de toda operacioacuten de perforacioacuten y se utiliza como elemento cortador para penetrar las formaciones de petroacuteleo y gas El rendimiento de una mecha va depender de muchos factores incluso de una adecuada eleccioacuten tanto de las mechas mismas como de los paraacutemetros de perforacioacuten y del sistema hidraacuteulico Si durante la perforacioacuten de un largo intervalo la mecha encuentra un cambio de formacioacuten El control de estas variables permite perforar un hoyo al menor costo por pie lo cual tiene que ser el objetivo primordial al momento de disentildear una mecha

Clasificacioacuten y tipos de mechasLa clasificacioacuten de las mechas va a depender de otros factores como esta va

ligada con el fluido de perforacioacuten y se dispone para descargarse por los orificios de salida de la mecha de modo que se pueden llamarrdquo mechas de arrastre o de conos cada una de ellas posee caracteriacutesticas especiacuteficas que permiten subdividirla en tipos conforme a lo mostrado en la Tabla 2

Tabla 2 Clasificacioacuten y Tipos de Mechas CLASES CARACTERIacuteSTICAS TIPOS

De arrastreLos cortadores forman parte integral de la mecha

De cortadores de acero De diamantes naturales De diamantes Policristalinos

De conos

Los cortadores estaacuten unidos a dos o tres piezas coacutenicas las cuales giran alrededor de su eje (tricoacutenica)

De dientes maquinados De insertos

Fuente Fundamentos de la Ingenieriacutea de Petroacuteleo (1994 paacuteg 30)

Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacutenEl eacutexito o fracaso de un proyecto de perforacioacuten depende en gran parte de la

seleccioacuten de la mecha o barrena ya que estas deben cumplir con una serie de condiciones previas al inicio de la operacioacuten Ciertamente la primera y se diriacutea que la maacutes importante condicioacuten es el aspecto geoloacutegico A continuacioacuten se mencionan algunos factores a considerar en la seleccioacuten de la mecha de perforacioacuten

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TABLA 3 Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacuten

TIPOS DE FORMACIOacuteN TIPOS DE MECHA

SUAVE O BLANDA

n Mechas con dientes o insertos largosn Dientes en forma de cinceln Mechas con alta descentralizacioacuten (off-set)n Formacioacuten que responda maacutes a la rotacioacuten que al

peso

SEMIDURA A DURA

n Mechas con dientes e insertos maacutes pequentildeos

n Configuracioacuten de dientes o insertos debe pasar desde la forma del cincel semi-redondeada proyectil hasta doble cono Dependiendo de la dureza

n Mechas con poca descentralizacioacutenn Formacioacuten que responda maacutes al peso de

la rotacioacuten

ABRASIVA n Mechas con proteccioacuten de calibre

FLUIDOS DE COMPLETACION

Los fluidos de completacioacuten y rehabilitacioacuten son fluidos especializados que se usan durante las operaciones de completacioacuten de pozo y los procedimientos de rehabilitacioacuten remediadores Ademaacutes de controlar la presioacuten subsuperficial con la densidad estos fluidos tambieacuten deben minimizar los dantildeos a la formacioacuten durante las operaciones de completacioacuten y rehabilitacioacuten El uso de fluidos que causan dantildeos miacutenimos a la formacioacuten puede resultar en una produccioacuten dramaacuteticamente mejorada

FLUIDOS DE COMPLETACIOacuteN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOSCuando se realizan operaciones de completacioacuten y reacondicionamiento de pozos se usan fluidos tales como salmueras agua de formacioacuten agua fresca etc los cuales junto con los soacutelidos con los que son preparados o que acarrean al descender mediante una sobrepresioacuten ingresan a la formacioacuten provocando una interaccioacuten entre dicho fluido y los componentes del yacimiento Estas interacciones pueden dar como resultado una caiacuteda de presioacuten adicional al flujo de fluidos de produccioacuten hacia el pozo debido al dantildeo ocasionado por la migracioacuten de finos y arcillas hinchamiento de arcillas emulsiones cambios de mojabilidad entre otros Los soacutelidos que entran a la formacioacuten con el fluido

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de completacioacuten y reacondicionamiento pueden llegar a obstruir el paso del fluido del yacimiento al pozo productor

Caracteriacutesticas de los fluidos de completacioacuten y reacondicionamiento Debido a que los quiacutemicos usados en un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento tambieacuten podriacutean ser empleados en trabajos de perforacioacuten cementacioacuten cantildeoneo y reacondicionamiento de pozos eacutestos deben ser disentildeado de tal manera que su contacto con la formacioacuten minimice al maacuteximo los dantildeos ocasionados a la misma con el propoacutesito de mantener e incluso mejorar su produccioacuten por tanto es indispensable que las caracteriacutesticas del fluido sean compatibles con las propiedades de la formacioacuten

Seleccioacuten de un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento

Un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento debe ser seleccionado considerando las propiedades petrofiacutesicas de la formacioacuten las cuales ayudan a determinar el tipo de formacioacuten sobre la cual se va a trabajar y la formulacioacuten y propiedades que debe tener el fluido para optimizar su utilidad

Herramientas a utilizar en la perforacioacuten direccionalExisten en el mercado una gran variedad de herramientas que son uacutetiles en la perforacioacuten direccional

Mechas son de tamantildeo convencional con uno o dos chorros de mayor diaacutemetro que el tercero o dos chorros ciegos y uno especial a traveacutes del cual sale el fluido de perforacioacuten a altas velocidades tambieacuten puede ser utilizada una mecha bicono con un chorro sobresaliente

La fuerza hidraacuteulica generada erosiona una cavidad en la formacioacuten lo que permite a la mecha dirigirse en esta direccioacuten Este es un meacutetodo utilizado normalmente en formaciones blandas y semiblandasLa perforacioacuten se realiza en forma alternada es decir se erosiona una seccioacuten del hoyo y luego se continuacutea con la perforacioacuten rotatoria

Cucharas deflectoras (guiasonda) son piezas de acero en forma de cuchara con la punta cincelada

Cuchara removible se usa para iniciar el cambio de inclinacioacuten y rumbo del pozo para perforar al lado de tapones de cemento o para enderezar pozos desviadores Consta de una larga cuntildea invertida de acero coacutencava en un lado para sostener y guiar la sarta de perforacioacuten Posee una punta de cincel en el extremo para evitar el giro de la herramienta y de un tubo portamecha en el tope para rescatar la herramienta

Estabilizador un cuerpo estabilizador es sustentado giratoriamente por el sub estabilizador donde el cuerpo estabilizador permanece sustancialmente estacionario en relacioacuten con el pozo de sondeo a medida que gira la sarta de perforacioacuten Al menos una

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pala estabilizadora es sustentada por el cuerpo estabilizador siendo la pala estabilizadora extensible radialmente desde el estabilizador para encajarse con la pared lateral del pozo de sondeo Cada pala estabilizadora es extensible y retirable desde el cuerpo estabilizador independientemente de las demaacutes Cada una de las palas va guiada por ranuras de fondo inclinado y desplazada a lo largo del fondo por un motor eleacutectrico Los motores son alimentados por bateriacuteas que se cargan por acoplamiento inductivo con bobinas de carga sustentadas por el sub estabilizador El movimiento de las palas se controla por telemetriacutea desde la superficie o por un sistema mwd (mediciones durante la perforacioacuten)

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  • De arrastre
  • De conos
  • SUAVE O BLANDA
  • SEMIDURA A DURA
  • ABRASIVA

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TABLA 3 Seleccioacuten y uso de las mechas de perforacioacuten

TIPOS DE FORMACIOacuteN TIPOS DE MECHA

SUAVE O BLANDA

n Mechas con dientes o insertos largosn Dientes en forma de cinceln Mechas con alta descentralizacioacuten (off-set)n Formacioacuten que responda maacutes a la rotacioacuten que al

peso

SEMIDURA A DURA

n Mechas con dientes e insertos maacutes pequentildeos

n Configuracioacuten de dientes o insertos debe pasar desde la forma del cincel semi-redondeada proyectil hasta doble cono Dependiendo de la dureza

n Mechas con poca descentralizacioacutenn Formacioacuten que responda maacutes al peso de

la rotacioacuten

ABRASIVA n Mechas con proteccioacuten de calibre

FLUIDOS DE COMPLETACION

Los fluidos de completacioacuten y rehabilitacioacuten son fluidos especializados que se usan durante las operaciones de completacioacuten de pozo y los procedimientos de rehabilitacioacuten remediadores Ademaacutes de controlar la presioacuten subsuperficial con la densidad estos fluidos tambieacuten deben minimizar los dantildeos a la formacioacuten durante las operaciones de completacioacuten y rehabilitacioacuten El uso de fluidos que causan dantildeos miacutenimos a la formacioacuten puede resultar en una produccioacuten dramaacuteticamente mejorada

FLUIDOS DE COMPLETACIOacuteN Y REACONDICIONAMIENTO DE POZOSCuando se realizan operaciones de completacioacuten y reacondicionamiento de pozos se usan fluidos tales como salmueras agua de formacioacuten agua fresca etc los cuales junto con los soacutelidos con los que son preparados o que acarrean al descender mediante una sobrepresioacuten ingresan a la formacioacuten provocando una interaccioacuten entre dicho fluido y los componentes del yacimiento Estas interacciones pueden dar como resultado una caiacuteda de presioacuten adicional al flujo de fluidos de produccioacuten hacia el pozo debido al dantildeo ocasionado por la migracioacuten de finos y arcillas hinchamiento de arcillas emulsiones cambios de mojabilidad entre otros Los soacutelidos que entran a la formacioacuten con el fluido

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de completacioacuten y reacondicionamiento pueden llegar a obstruir el paso del fluido del yacimiento al pozo productor

Caracteriacutesticas de los fluidos de completacioacuten y reacondicionamiento Debido a que los quiacutemicos usados en un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento tambieacuten podriacutean ser empleados en trabajos de perforacioacuten cementacioacuten cantildeoneo y reacondicionamiento de pozos eacutestos deben ser disentildeado de tal manera que su contacto con la formacioacuten minimice al maacuteximo los dantildeos ocasionados a la misma con el propoacutesito de mantener e incluso mejorar su produccioacuten por tanto es indispensable que las caracteriacutesticas del fluido sean compatibles con las propiedades de la formacioacuten

Seleccioacuten de un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento

Un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento debe ser seleccionado considerando las propiedades petrofiacutesicas de la formacioacuten las cuales ayudan a determinar el tipo de formacioacuten sobre la cual se va a trabajar y la formulacioacuten y propiedades que debe tener el fluido para optimizar su utilidad

Herramientas a utilizar en la perforacioacuten direccionalExisten en el mercado una gran variedad de herramientas que son uacutetiles en la perforacioacuten direccional

Mechas son de tamantildeo convencional con uno o dos chorros de mayor diaacutemetro que el tercero o dos chorros ciegos y uno especial a traveacutes del cual sale el fluido de perforacioacuten a altas velocidades tambieacuten puede ser utilizada una mecha bicono con un chorro sobresaliente

La fuerza hidraacuteulica generada erosiona una cavidad en la formacioacuten lo que permite a la mecha dirigirse en esta direccioacuten Este es un meacutetodo utilizado normalmente en formaciones blandas y semiblandasLa perforacioacuten se realiza en forma alternada es decir se erosiona una seccioacuten del hoyo y luego se continuacutea con la perforacioacuten rotatoria

Cucharas deflectoras (guiasonda) son piezas de acero en forma de cuchara con la punta cincelada

Cuchara removible se usa para iniciar el cambio de inclinacioacuten y rumbo del pozo para perforar al lado de tapones de cemento o para enderezar pozos desviadores Consta de una larga cuntildea invertida de acero coacutencava en un lado para sostener y guiar la sarta de perforacioacuten Posee una punta de cincel en el extremo para evitar el giro de la herramienta y de un tubo portamecha en el tope para rescatar la herramienta

Estabilizador un cuerpo estabilizador es sustentado giratoriamente por el sub estabilizador donde el cuerpo estabilizador permanece sustancialmente estacionario en relacioacuten con el pozo de sondeo a medida que gira la sarta de perforacioacuten Al menos una

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pala estabilizadora es sustentada por el cuerpo estabilizador siendo la pala estabilizadora extensible radialmente desde el estabilizador para encajarse con la pared lateral del pozo de sondeo Cada pala estabilizadora es extensible y retirable desde el cuerpo estabilizador independientemente de las demaacutes Cada una de las palas va guiada por ranuras de fondo inclinado y desplazada a lo largo del fondo por un motor eleacutectrico Los motores son alimentados por bateriacuteas que se cargan por acoplamiento inductivo con bobinas de carga sustentadas por el sub estabilizador El movimiento de las palas se controla por telemetriacutea desde la superficie o por un sistema mwd (mediciones durante la perforacioacuten)

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  • SUAVE O BLANDA
  • SEMIDURA A DURA
  • ABRASIVA

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de completacioacuten y reacondicionamiento pueden llegar a obstruir el paso del fluido del yacimiento al pozo productor

Caracteriacutesticas de los fluidos de completacioacuten y reacondicionamiento Debido a que los quiacutemicos usados en un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento tambieacuten podriacutean ser empleados en trabajos de perforacioacuten cementacioacuten cantildeoneo y reacondicionamiento de pozos eacutestos deben ser disentildeado de tal manera que su contacto con la formacioacuten minimice al maacuteximo los dantildeos ocasionados a la misma con el propoacutesito de mantener e incluso mejorar su produccioacuten por tanto es indispensable que las caracteriacutesticas del fluido sean compatibles con las propiedades de la formacioacuten

Seleccioacuten de un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento

Un fluido de completacioacuten y reacondicionamiento debe ser seleccionado considerando las propiedades petrofiacutesicas de la formacioacuten las cuales ayudan a determinar el tipo de formacioacuten sobre la cual se va a trabajar y la formulacioacuten y propiedades que debe tener el fluido para optimizar su utilidad

Herramientas a utilizar en la perforacioacuten direccionalExisten en el mercado una gran variedad de herramientas que son uacutetiles en la perforacioacuten direccional

Mechas son de tamantildeo convencional con uno o dos chorros de mayor diaacutemetro que el tercero o dos chorros ciegos y uno especial a traveacutes del cual sale el fluido de perforacioacuten a altas velocidades tambieacuten puede ser utilizada una mecha bicono con un chorro sobresaliente

La fuerza hidraacuteulica generada erosiona una cavidad en la formacioacuten lo que permite a la mecha dirigirse en esta direccioacuten Este es un meacutetodo utilizado normalmente en formaciones blandas y semiblandasLa perforacioacuten se realiza en forma alternada es decir se erosiona una seccioacuten del hoyo y luego se continuacutea con la perforacioacuten rotatoria

Cucharas deflectoras (guiasonda) son piezas de acero en forma de cuchara con la punta cincelada

Cuchara removible se usa para iniciar el cambio de inclinacioacuten y rumbo del pozo para perforar al lado de tapones de cemento o para enderezar pozos desviadores Consta de una larga cuntildea invertida de acero coacutencava en un lado para sostener y guiar la sarta de perforacioacuten Posee una punta de cincel en el extremo para evitar el giro de la herramienta y de un tubo portamecha en el tope para rescatar la herramienta

Estabilizador un cuerpo estabilizador es sustentado giratoriamente por el sub estabilizador donde el cuerpo estabilizador permanece sustancialmente estacionario en relacioacuten con el pozo de sondeo a medida que gira la sarta de perforacioacuten Al menos una

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pala estabilizadora es sustentada por el cuerpo estabilizador siendo la pala estabilizadora extensible radialmente desde el estabilizador para encajarse con la pared lateral del pozo de sondeo Cada pala estabilizadora es extensible y retirable desde el cuerpo estabilizador independientemente de las demaacutes Cada una de las palas va guiada por ranuras de fondo inclinado y desplazada a lo largo del fondo por un motor eleacutectrico Los motores son alimentados por bateriacuteas que se cargan por acoplamiento inductivo con bobinas de carga sustentadas por el sub estabilizador El movimiento de las palas se controla por telemetriacutea desde la superficie o por un sistema mwd (mediciones durante la perforacioacuten)

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  • ABRASIVA

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pala estabilizadora es sustentada por el cuerpo estabilizador siendo la pala estabilizadora extensible radialmente desde el estabilizador para encajarse con la pared lateral del pozo de sondeo Cada pala estabilizadora es extensible y retirable desde el cuerpo estabilizador independientemente de las demaacutes Cada una de las palas va guiada por ranuras de fondo inclinado y desplazada a lo largo del fondo por un motor eleacutectrico Los motores son alimentados por bateriacuteas que se cargan por acoplamiento inductivo con bobinas de carga sustentadas por el sub estabilizador El movimiento de las palas se controla por telemetriacutea desde la superficie o por un sistema mwd (mediciones durante la perforacioacuten)

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