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CAPITULO 2
PROBLEMAS DURANTE LA PERFORACION
JUSTIFICACION
El presente trabajo se ampliara los conocimientos del estudiante en todo lo queconcierne a los problemas durante la perforacin, despejando toda duda que
pueda existir en relacin a dicho tema, mejorando o aumentando el conocimiento
del estudiante sobre para que este no tenga problemas en un futuro con el
concepto de cada una de estas definiciones.
Aumentar o mejor el conocimiento del estudiante, sobre el tema de
PROBLEMAS DURANTE LA PERFORACIN.
PREVENCION DE PEGA DE TUBERIA
Las pegaduras de tuberas ms comunes en las operaciones de perforacin, son:
Pegaduras en arenas
Pegaduras con lodos, asentamiento, (precipitacin) en el espacio anular.
Pegaduras en ojos de llaves.
Pegaduras Por Presin diferencial.
Pegaduras mecnicas en empacadores y sartas mltiples.
Pegaduras en pozos con cavernas.
CAUSAS:LA PEGADURA EN ARENAS EN TUBERAS DE PRODUCCIN. Es causada
por una falla en la T R o a travs del empacador, permitiendo que el espacio
anular se llene con arena atrapando la tubera. La tubera de perforacin puede
ser atrapada al perforar cuerpos de arena que se atraviesan con mucha rapidez y
no tener el rango de limpieza y circulacin adecuado.
LAS PEGADURAS CON LODOS. Generalmente se presentan en agujeros
entubados, y agujeros abiertos las causas que provocan este tipo de pegadurasson; por precipitacin de slidos por ruptura de emulsin en lodos base aceite, en
lodos base agua por contaminacin al rebajar cemento, yeso, domos salinos,
aumentando la reologa de los lodos (alta viscosidad, gelatinosidd y enjarre
grueso).
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LAS PEGADURAS EN OJO DE LLAVES. Ocurren en agujeros direccionales o
(torcidos), debido a que la tubera de perforacin genera una ranura en el lado
bajo del agujero, en el radio de la pata de perro.
LAS PEGADURAS POR PRESIN DIFERENCIAL. Este trmino, se refiere a una
condicin de tubera pegada, que ocurre cuando la sarta se pone en contacto con
una formacin permeable expuesta en el agujero y cuando la sarta se deja
esttica sin circulacin y rotacin durante determinado tiempo. Esto sucede por
que la presin hidrosttica de la columna del lodo es mucho mayor que la presin
de formacin.
LAS PEGADURAS POR FALLAS MECNICAS. Ocurren durante la introduccin
de un empacador cuando se ancla a una profundidad no deseada, por tubera de
revestimiento colapsada. Tambin recuperar el empacador si este est atrapadopor sedimentos aportados por la formacin, otra causa de pegadura sucede al
estar bajando aparejos de doble sarta.
LAS PEGADURAS EN POZOS CON CAVERNAS. Ocurren cuando se utilizan
fluidos aireados la mayora de las veces estos fluidos provocan una inestabilidad
en las paredes del agujero provocando derrumbes y atrapamientos de la sarta
COMO IDENTIFICAR Y SOLUCIONES PARA CADA CAUSA.
Determinar la cantidad de tubera libre a travs del mtodo analtico, si al repetir
este durante tres o ms ocasiones los parmetros son errneos, este es un
indicativo de que la pegadura en arena.
Al estar operando con la unidad de punto libre y notar qu a determinada
profundidad nos da cierto porcentaje de tubera atrapada y posteriormente a
mayor profundidad nos da un parmetro de tubera libre este ser otro indicativo
de que el atrapamiento es por arenas. Debido a lo anterior es recomendable que
la determinacin del punto libre se realice al jaln mximo permisible de la T. P.
Correspondiente, esto permitir que las juntas sean tensionadas contra la arena y
restrinjan el movimiento de la tubera, obteniendo parmetros verdaderos de punto
libre.
Cuando una pegadura es por ruptura de emulsin se detectara en las
condiciones de lodo al notarse en al superficie la separacin de la fase liquida y
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slida, y cuando es provocada por lodo base agua contaminado, se reflejara al
observar en la superficie lodo floculado (como pasta de dientes; alta gelatinosidad
y viscosidad).
En este tipo de pegaduras la deteccin del punto libre es ms difcil por lo cual se
recomienda efectuar lecturas por torsin en ves de elongacin debido a que las
lecturas por torsin son ms confiables, ya que al rotar la sarta el punto de
cedencia se rompe.
Al perforar formaciones deleznables, como lutitas, puede haber derrumbes de las
paredes del pozo y atrapar la TP debido a que el lodo no tiene la densidad
adecuada (falta de peso), el filtrado demasiado alto y un enjarre sin consistencia
(grueso y quebradizo).
Al perforar lutitas hidrfilas con lodos base agua y de alto filtrado, provocanhidratacin de la formacin, por tal motivo el agujero se cierra y atrapa a la tubera,
lo que es conveniente usar lodos con inhibidores de hidratacin (sales de Cl de
potasio al 3 %). En caso de persistir el problema, es recomendable hacer cambio
de base al lodo por lodos base aceite, que no hidrata a la formacin, y de acuerdo
con su contenido de sales (Cl Na y Cl Ca) en la relacin acuosa, permiten la
deshidratacin de la formacin por el efecto de la Ley de osmosis (donde lquidos
de mayor salinidad, atraen a lquidos de menor salinidad), dando como resultados
agujeros ms estables.
LA PEGADURA EN OJO DE LLAVE. Por lo regular se ocasiona cuando se
perfora un pozo direccional o hay indicios en agujeros verticales de que esta
torcido (pata de perro) estas anomalas se forman en los cambios de formacin de
suave a dura.
En estos casos la tubera siempre tiene movimientos cortos hacia arriba y hacia
abajo, pero no es posible pasar una junta o un Lastrabarrena a travs del ojo de
llave. En esta situacin la tubera debe ser trabajada por encima del peso normal
para obtener un parmetro de punto libre.
Cuando la tubera esta viajando hacia abajo, por lo regular en la mayora de los
casos, no se detecta ninguna dificultad al pasar a travs del ojo de llave ya que la
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misma se cuelga hacia la parte baja del agujero, presentando una ligera
resistencia, mostrndonos el inicio de la anomala o desviacin.
Cuando se tiene la seguridad de que se formo una pata de perro, existe la
probabilidad de que se forme un ojo de llave, mas en formaciones blandas o en
formaciones duras pero arcillosas, para estos casos es recomendable agregar un
limpiador de asiento de chaveta estndar de cluch sencillo o doble sobre los lastra
barrenas. Esta herramienta (camisa), cuando ms deber ser un octavo de
pulgada ms grande que la junta de la tubera o lastra barrenas, esto con el fin de
ampliar y conformar el paso a travs del ojo de llave.
Siempre se presenta el problema, cuando la tubera esta viajando hacia arriba,
llegando al extremo de que ya no pasaran las juntas o los lastrabarrenas, si se
trae el limpiador de asiento de chaveta, se recomienda utilizar de una a dostoneladas de tensin y rotacin, par ir devastando y conformando hacia arriba la
zona del ojo de llave.
Cuando no se trae el limpiador asiento de chaveta, es recomendable durante la
perforacin, colocar una junta de seguridad y un martillo hidromecnico de doble
accin, esto con el fin de solucionar el problema cundo se presente, ya que en la
mayora de los casos cuando se presenta el problema de friccin, los perforadores
y encargados, continan jalando la tubera tratando de pasar, ocasionando una
pegadura por acuamiento. Cuando esto se presente despus de golpear hacia
arriba, y notar que no hay avance en la liberacin de la tubera se debe de golpear
hacia abajo, liberar la tubera, meter al fondo del pozo, cargar peso sobre la junta
de seguridad (bomper safety Joint), soltar a la izquierda, dejar los lastrabarrenas
en el fondo, sacar la tubera, rimar, conformar o ampliar el ojo de llave y recuperar
el pez.
PEGADURA POR PRESIN DIFERENCIAL. Este termino, se refiere a una
condicin de tubera pegada, que ocurre cuando la sarta se pone en contacto con
una formacin permeable expuesta en el agujero, y luego es mantenida en ese
lugar por la diferencial existente entre la presin de la columna del lodo
(hidrosttica), y la de formacin
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A).- En esta situacin, habr considerable arrastre en la tubera; por lo tanto, usted
tendr que levantar bien por encima de su peso la tubera, y recargar la misma
cantidad por debajo de su peso para abrir y cerrar el detector magntico.
B).- Normalmente tendr que recargar la misma cantidad por debajo del peso de la
tubera antes de desconectar.
C).- El corte qumico o trmico de la tubera, sera probablemente el mtodo mas
prctico para recuperarla, debido a que en muchos casos, es muy difcil trasmitir la
torsin hacia abajo del agujero.
POZOS CON CAVERNAS. Las pegaduras pueden ocurrir por diversas razones
pero la recuperacin de la tubera es, en la mayor parte de los casos, un trabajo
simple de punto libre y desconexin sin tcnicas y procedimientos especiales, pero
de lo que s hay que prever es que, la desconexin no debe ser frente a lacaverna, se corre el riesgo de perder la boca del pez, en estos casos procure
siempre tener un registro de rayos gama.
ENSAMBLAJE DE FONDO BHA
Causa interrupcin en las operaciones planificadas debido a fallas en el equipo de
perforacin diferente a fallas en la sarta de perforacin. La seleccin de las
herramientas de fondo y su operacin es continua en la reduccin de fallas.
Alta frecuencia de fallas en herramientas de fondo
Herramienta Fallas
Mechas Triconicas
Motor de Fondo
Absorvedor
Martillo de Perforacin
MWD / LWD
Registros ElctricosEquipo de Registros Bateras, falla en
el cable
Conos perdidos
El motor deja de perforar
Fuga en el sello
Personal sin experiencia
Vlvulas, programa interno
Cambios de ultima minutoEquipo Especializado
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Causas Nota
Fatiga del materiales
Seleccin inapropiada de herramientas
Operaciones inapropiadas de
herramientas Sobrepasan limites de
diseo
Sobrepasan los limites del diseo
Daos en el transporte/manejo
Ambiente hostil Fabricacin / Diseo
Esfuerzos cclicos
Sobrepasan lmites de diseo
Personal sin experiencia
Sobrecarga accidental/intencional
Por razones econmicas
Personal sin experiencia
H2S, CO2, alta temp., corrosivo, alto
ngulo, formaciones duras
Falla en el control de calidad
Planificacin para prevenir las fallas
Atributos: Dimensiones y propiedades de los componentes de la sarta.
Los atributos determinan las cargas que se pueden aplicar Ejemplo: Espesor de la
pared, resistencia a la cadencia, geometra, aspereza.
Diseo: La resistencia diseada de la sarta debe exceder las cargas
requeridas para perforar el pozo. Operando por debajo de los lmites de
diseo, alarga la vida de la sarta Ejemplo: Cargas anticipadas, seleccin y
ubicacin de los componentes de la sarta.
Inspeccin: Examinar los componentes de la sarta que cumplen con las
especificaciones mnimas. Las inspecciones muestran desgaste antes de
que resulte una falla prematura en el fondo Ejemplo: Inspeccin visual del
sitio, inspeccin electrnica en la sarta y conexiones de perforacin
Operaciones: El uso, manejo y almacenaje incorrecto de la sarta de
perforacin, resulta en fallas problemticas Ejemplo: Conexiones correctas,
manmetros calibrados, uso operacional y practicas de manejo de tuberas
Alrededores: El medio qumico y mecnico bajo el cual se opera la sarta
de perforacin. Silos alrededores son hostiles, la frecuencia de inspeccin
se debe incrementar para minimizar las fallas Ejemplo: Patas de perro,
pandeos, vibracin, corrosin, pozos de alto ngulo
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Causa de fallas en sartas de perforacin
Seales de advertencia en fallas en la sarta
Cuidados
o Cuando una falla ocurre otras pueden ocurrir
o Se desconoce la historia de la sarta de perforacin
o Halando o martillando en pega de tuberas
o Armando equipo poco familiar.
Alto Riesgo
o Nivel alto de corrosin de todo
o Patas de perro estn presentes
o Torque, arrastre, vibracin anormal
o Pozo de alto ngulo
BAJADO DE CAERIA
PROBLEMAS MAS COMUNES EN CAMPO Y COMO PREVENIRLOSEn los diseos actuales de tuberas de revestimiento, T. R. primaria es la nica
donde el cemento sale a la superficie, en si deber quedar ahogada en cemento.
En la T. R., y de explotacin, los diseos actuales programan que el cemento
nicamente suba de 100 a 200 m., arriba de la zapata. Esto permite que en caso
de falla de la T. R., el intervalo sin cemento se pueda reparar ms fcilmente.
. Falla por fatiga del tubo en la tubera deperforacin
. Falla por fatiga de la conexin del BHA
. Fuga en la conexin. Agrietamiento por Sulfuro
. Caja rota
. Falla mecnica de herramientas especializadas
. Falla en soldadura
85% del total de fallas
(por debajo de laresistencia mnima a
la cedencia)
. Tensin
. Torque
. Combinacin Tensin / Torque
. Colapso . Estallido
15% del total de fallas
(por encima de la
resistencia
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PROBLEMAS
a).- T R Colapsada ligeramente.
b).- T R Rota superficialmente (rea del cabezal).
c).- T R Desgastada severamente del cabezal hacia abajo.
d).- T R Desprendida. (traslapndose).
T R COLAPSADA
Esto sucede cuando la cementacin fue defectuosa y el cemento se canaliza
producindose el colapso ligero.
Utilizar un casing rol.
Utilizar un estavilizador acondicionado (water mellon).
T.R. ROTA SUPERFICIALMENTE (rea del cabezal).
Para que esta situacin no suceda, utilizar buje de desgaste de acuerdo a lamarca y medida nominal del cabezal.
Esta anomala se detecta, al efectuar una prueba hidrulica del cabezal decano
abierta vlvula del mismo la cual nos servir como testigo si hay comunicacin.
Si se desprendi la TR en el rea de cuas, programar un tapn mecnico para
poder eliminar conjunto de preventores y con un pescante Bowen Espear
tensionar la misma, anclndola nuevamente en sus cuas.
Si el cabezal esta daado por desgaste cambia el mismo.
T R DESGASTADA SEVERAMENTE DEL CABEZAL HACIA ABAJO
Cuando se detecta esta anomala al momento de efectuar la prueba hidrulica del
cabezal y se observa un desgaste severo en la TR.
Se recomienda tomar registro de desgaste (investigar)
AL DETECTAR LA LONGITUD DE LA TR DAADA A TRAVS DEL
REGISTRO
Colocar tapn mecnico.
Efectuar corte programado.
Recuperar TR daada.
Acondicionar boca de TR.
Meter pescante Casing-Pach y TR de reemplazo, conectar el mismo.
Efectuar prueba hidrulica.
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Cementar.
T R DESPRENDIDA (Traslapndose)
Si se detecta una anomala de TR desprendida a una mayor profundidad (TR
traslapada), abandonar el intervalo para desviarlo o correr el equipo.
PROCEDIMIENTO DE INTRODUCCION DE TR.
Levantar primer tramo hasta la rampa, con gra o izadora.
Enganchar primer tramo con elevador.
Levantar el tramo enganchado hasta el piso de trabajo, aguantando el mismo con
cable del ronco de maniobras, practicando este aguante durante el manejo de
cada tubo durante cada corrida.
Quitar protector del pin del tubo, limpiar y revisar condiciones de la cuerda (lo
cual se har en cada conexin que se efecte para su introduccin al pozo). Enroscar a mano la zapata, si es correcto desenroscar el 75% de la rosca.
Aplicar pegamento para cuerdas en la rosca y apoyar zapata sobre la araa.
Pasar cable del ronco, a travs de postes de maniobras y tubo para evitar que se
desplace de su punto de apoyo.
Colocar llave izquierda, como aguante, en la zapata para posteriormente con
llave de apriete, aplicar el torque q ue corresponda al tipo de conexin.
Quitar llaves y cables de ronco.
Levantar tubo con zapata, a la altura suficiente o necesaria para abrir araa y
verificar apertura de preventores.
Introducir tubo hasta conseguir el espacio necesario para cerrar araa y abrir
elevador, enganchar con el collarn de arrastre el siguiente tramo en la rampa,
levantar y sentar tramo, simultneamente el chango aguantar y alinear el tubo
hasta enroscarlo y soltar el collarn de arrastre, para enganchar con el elevador,
cerrarlo y apretar conexin con el torque necesario. Introducir segundo tramo,
sentar en araa para proceder a instalar el cople (diferencial, flotador, etc.) al cual
antes de conectarse y apretarse de la misma manera que a la zapata, se le
aplicar pegamento (pega acero).
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Introducir 50 m de TR. y probar equipo de flotacin con circulacin a travs de
cople y zapata, continuar introduciendo tantos tramos como indique la distribucin
y diseo de acuerdo al programa.
CEMENTACION
Preparacin del revestidor en la localizacin
Utilizacin de protectores de rosca cuando se est manejando en superficie
Asegurarse del buen manejo y optima colocacin del revestidor para evitar
pandeo, ovalamiento y doblez del revestidor
Colocar el revestidor en los burros o soportes, en el orden correcto como
van a ser introducidos en el hoyo
Medir constantemente el revestidor antes de ser corrido en el pozo
Quitar protector de roscas,, limpiar caja y pin El revestidor debe llegar al pozo, inspeccionado electrnicamente y con la
prueba de presin ya realizada
Corrida de revestimiento
Colocar protectores de rosca al levantarlo de los burros
Observar torques correctos.. Utilizar grasa para conexin
Asegurarse que en el cabezal de cementacin estn instalados los tapones
de cementacin
Instalar centralizadores/raspadores de acuerdo a lo planificado
Utilizar programa de corrida del revestidor (velocidad por pareja 0.75 - 1.5
pies/seg)
Verificar funcionamiento de equipos de flotacin
Registrar peso de la sarta de revestimiento constantemente
Asegurar procedimientos correctos para conexin y as minimizar el dao a
las conexiones
Llenar revestimiento mnimo cada cinco juntas
El revestimiento debe ser colgado o colocado no mas lejos de 20 pies del
fondo del hoyo
Condiciones adversas que afectan a la cementacin
Pobre condicin del lodo
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Hoyo perforado inadecuadamente
Prdida de circulacin
Presin anormal
Presin sub-normal
Formacin resistiva al agua
Altas temperaturas
Deteccin de problemas en el cemento
Monitorear trabajo de cementacin mediante la continua medicin de la tasa de
bombeo, tasa de retorno, densidades de superficie y presiones, pueden
proporcionar una deteccin temprana de algunos problemas de cementacin
Canalizacin del cemento Pobre acondicionamiento del lodo antes de comenzar el trabajo
Perodo de cada libre del cemento termina antes de lo anticipado debido a
presin anular mas alta
Presin de superficie mas alta de lo esperado
Tasa mas baja de retornos
Cavernas inesperadas en las paredes del hoyo
Perodo de cementacin de cada libre es mas larga de lo esperado debido
a la disminucin de la presin anular
Presiones de superficie son mas bajas de lo anticipado despus de cada
libre
Reducir tasas de retorno cuando se encuentran zonas lavadas
Retornos errticos despus del periodo de cada libre
Prdida de circulacin
Presiones de superficie mas bajas de lo anticipado
Tasas de retorno en la lnea de flujo son menores
Cada libre dentro del revestimiento es fuerte debido a la reduccin de
presin anular hidrosttica
Condiciones de influjo
Pozo sale de cada libre despus de lo esperado
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Presin de superficie mas alta de lo esperado
Tasa de retorno es mas baja de lo anticipado
Tasa errtica de retorno. Las primeras son mas altas de lo esperado
Deshidratacin de la lechada de cemento
Cada libre comienza aproximadamente cuando se espera, pero termina
prematuramente debido a que las presiones son mas altas
Presiones de superficie son mas altas de lo esperado
Tasa de retorno es normal hasta que comienza la deshidratacin, luego
comienza a disminuir
En operaciones de perforacin el trmino pesca es aquel que se aplica a los
intentos de recuperar objetos perdidos en el pozo.
Es necesario antes de tomar una decisin de pesca, de desvo o de abandono deun pozo, hacer una evaluacin econmica
Lo primero que un Ingeniero de perforacin debe hacer cuando se presenta un
trabajo de pesca es hacer un listado de ciertas condiciones como:
Configuracin completa del dimetro del pozo
Descripcin del pez incluyendo dimetro interno, dimetro externo longitud
y localizacin
Profundidad y presin en formaciones permeables