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TIPOS DE POZO

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by

Richard Vaz

on 12 April 2014

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Transcript of TIPOS DE POZO

TIPOS DE POZO

HERRAMIENTAS ESPECIALES DE PERFORACION DIRECCIONAL
INDICE
1. Tipos de pozo según su objetivo:
Exploratorios.
Evaluación.
Desarrollo.

2. Clasificación de pozos según su trayectoria.
Verticales.
Horizontales.
Desviados.
Multilaterales.

3. Herramientas especializadas.
Stabilizers.
Hole openers.
Underreamers.
Martillos.
Motores de fondo (down hole motors –dhm).

4. Diseño de pozos direccionales.
Factores a consideración para su elaboración.
Modificación de BHA.
Selección de su trayectoria.

TIPOS DE POZO Y HERRAMIENTAS UTILIZADAS EN SU ELABORACIÓN.
Integrantes
J
uan Sebastian Garcia Reyes (2103310)
Richard Antonio Vasquez Ospina (2113548)
Roberto Monsalve Ortiz (2113072)
Jairo Javier Daza Gómez (2103114)

Tipos de trayectoria.
Selección del tipo de trayectoria.
Planeación Básica de un pozo inclinado.
Elementos de la trayectoria.
Métodos de cálculo de su trayectoria.
Método tangencial.
Método de curvatura mínima.
Planeación de un pozo horizontal.
Requisitos para su elaboración.
Planeación y diseño.

5.Herramientas de perforación de un pozo inclinado y horizontal.
Herramientas para la medición de la dirección.
Instrumentos giroscópicos.
Herramientas de orientación direccional.
Sistemas MWD.
Herramientas y equipo de desviación.
Barrenas.
Motor de fondo.
Cucharas deflectoras.

Exploratorios

Evaluación

Desarrollo

POZOS DE EVALUACIÓN
Su principal objetivo es determinar el tamaño del campo las propiedades del yacimiento y como van a producir la mayoría de los pozos.

POZOS EXPLORATORIOS
El principal objetivo de estos pozos es establecer la presencia de hidrocarburos
POZOS DE DESARROLLO
El principal objetivo es poner en producción al campo, siendo su prioridad la producción antes que la toma de datos.

Encontramos:

Pozos de producción
Pozos de inyección
Pozos de observación

CLASIFICACIÓN DE POZOS
Verticales
Horizontales
Desviados
Multilaterales

POZOS VERTICALES
Estos pozos son los mas comunes en la industria petrolera.

Sus ventajas radican en:
Menor tiempo de perforación.
Menor longitud de tubería.
Menor longitud de tubería de revestimiento.
Menores costos.

Desventajas:
Caudal de producción menor.
Problemas con conificación de agua y crudo.
POZOS HORIZONTALES
Sus ventajas radican en:
Para minimizar bajas en la producción
Para yacimientos propensos a la conificación de agua y aceite
Para yacimientos propensos a la producción de arena
En yacimientos fracturados donde un pozo horizontal da una mejor oportunidad de interceptar las fracturas

POZOS DESVIADOS
La perforación de estos pozos pueden ser usados para muchas de los propósitos de los pozos horizontales y adicionalmente para otros objetivos.

POZOS MULTILATERALES
Estos pozos incrementan la productividad del pozo principalmente incrementando la longitud de sección del yacimiento expuesta hacia el pozo.

STABILIZERS

Cumplen la función de mantener encausada la perforación impidiéndole a la sarta el desviarse de su trayectoria. Unos son integrales otros no (soldados), algunos plásticos y otros metálicos que a su vez pueden presentar en sus cuchillas tungsteno para cumplir la función adicional de mantener Ingage el hueco.
HOLE OPENERS
Presentan dispositivos removibles, que les permiten rimar la paredes del hueco, manteniéndolo ingage, eliminando dog-legs y key seats como funciones principales, ya que un estabilizador es demasiado castigado al atravesar formaciones abrasivas y su capacidad como rimador es limitada.

Herramientas encargadas de ensanchar el diámetro medio del hueco, constan de brazos que se expanden por presión de lodo ampliando la entrada en la formación en el intervalo deseado.
UNDERREAMERS

Su función consiste en implementar estremecimientos axiales a la sarta en el momento de aplicarse peso o tensión para liberarse de una pega.
Estos pueden ser de tres tipos: hidráulicos y el hidromecánico, permite despegar la sarta, este arreglo puede colocarse como una única unidad en la sarta.
MARTILLOS
MOTORES DE FONDO
Son herramientas que convierten la energía hidráulica del flujo del lodo en energía mecánica que permiten la rotación sin necesidad de transmitir esta rotación desde superficie.
Diseño de pozos Direccionales

1) Selección de la trayectoria

características de la estructura geológica
Espaciamiento entre pozos
Profundidad vertical
Desplazamiento horizontal del objetivo.

2) Modificación del BHA

El diseño final debe incluir los efectos de la condiciones geológicas sobre los aparejos de fondo que serán utilizados y otros factores que puedan influenciar en la trayectoria final del pozo.


FACTORES A CONSIDERAR EN PERFORACION DIRECCIONAL
GEOLOGÍA.
Tipo de formación.
Resistencia y esfuerzo de la roca.
Porosidad y permeabilidad.
Presión de formación.
Ángulos de echado de la formación.

HIDRÁULICA.
Tamaño de la sarta de perforación.
Restricciones de las herramientas de fondo.
Capacidad de las bombas.
Tipo de Formación.

FLUIDOS DE PERFORACIÓN.
Tipo de lodo.
Inhibidores.
Peso del lodo.
Reología.
Limpieza del agujero.
Filtrado del lodo.

ESTABILIDAD DEL AGUJERO
Esfuerzo de sobrecarga.
Perfil de trayectoria.
Erosión y derrumbes.
Cerramiento del agujero.
Pérdida de circulación.

SELECCIÓN DEL TIPO DE TRAYECTORIA
Características del objetivo : la correcta caracterización de las formaciones por atravesar, constituye el factor básico para la selección de las condiciones optimas de perforación.

Profundidad vertical : es la distancia vertical desde el nivel de referencia de profundidad, hasta un punto en la trayectoria del pozo.

Localización del equipo: el conocimiento de las tendencias de desviación y el tipo de formaciones, determinará la posición del equipo de perforación.

Profundidad de inicio de desviación (KOP): este dato debe obtenerse considerando las características de las formaciones a perforar.


Velocidad de incremento de Ángulo: si el espesor y la tendencia de presurización de las formaciones lo permiten, se pueden utilizar diferentes velocidades de incremento para calcular un juego de trayectorias.

Tipo de formación: es necesario conocer la columna geológica para predecir la variación del rumbo del pozo durante la perforación.

Diámetro del pozo: depende de la profundidad, las características de las formación a perforar y de la producción esperada.

Consideraciones anticolisión: se toman registros de desviación exactos del pozo en cuestión y datos de pozos vecinos.



TIPOS DE TRAYECTORIA
Es una trayectoria de incrementar y mantener, el agujero perfora el objetivo a un ángulo igual al máximo ángulo de incremento.

TRAYECTORIA A
TRAYECTORIA B
Es una trayectoria “S modificada”, el agujero perfora el objetivo con un ángulo de inclinación menor que el ángulo de inclinación máxima en la sección de mantenimiento.
TRAYECTORIA C
Es una trayectoria S, el agujero perfora verticalmente al objetivo.
TRAYECTORIA D
Es una trayectoria de incremento continuo. La inclinación continua incrementandose hasta o atraves del objetivo.

PLANEACION BASICA DE UN POZO INCLINADO
Elementos de la trayectoria

kick off point ( KOP)

Build up rate (BUR)

End off Build (EOB)

Drop Off


METODOS DE CALCULO DE TRAYECTORIA
El desarrollo matemático utiliza la inclinación y dirección en una estación de registro direccional A2 y supone que los ángulos proyectados permanecen constantes sobre todo el tramo precedente Dm2 a A2. los ángulos A1 no se toman en cuenta.

METODO TANGENCIAL
METODO DE CURVATURA MINIMA

Utiliza los ángulos en A1 y A2, y supone un pozo curvado sobre el tramo o sección D2 y no en línea recta. Este método incluye el cambio total en el Angulo de la tubería b entre A1 y A2. constituye un método eficaz para calcular la trayectoria.

PERFORACION DIRECCIONAL
REQUERIMIENTOS PARA LA PERFORACION HORIZONTAL

Objetivos del pozo y localización en superficie.
Características y modelo geológico del yacimiento
Métodos de producción.
Tipos de fluidos para la perforación y terminación.
Restricciones de desplazamiento horizontal.
Diseño y construcción de la curva.
Métodos de terminación.
Problemas litológicos causados por encima de la zona objetivo
costos

PLANEACION Y DISEÑO
CONSIDERACIONES BASICAS PARA LA PERFORACION HORIZONTAL

Diseño de la sarta de perforación
Diseños de aparejos de fondo
Hidráulica
Velocidad de flujo en el espacio anular
Propiedades y régimen de flujo del fluido de perforación
Ritmo de penetración
Inclinación del pozo.

EQUIPO DE PERFORACION

Determinar cuantos laterales serán perforados, considerando la información geológica y del yacimiento bajo el esquema de producción esperada.

Determinación del uso de las herramientas LWD y MWD para la obtención de información


PLANEACION Y DISEÑO
Dentro del alcance del objetivo la planeación consta de tres fases:

Perforación vertical
Fase de la perforación direccional.
Fase de la perforación del drene del pozo.

HERRAMIENTAS DE PERFORACION DIRECCIONAL Y HORIZONTAL
Herramientas para la medición de la dirección : instrumentos giroscópicos , herramientas de orientación direccional y sistemas MWD.

Herramientas y/o equipo de desviación : barrenas, desviador de pared, codos desviadores, motor de fondo, cucharas deflectoras.

Herramientas auxiliares: estabilizadores, lastrabarrenas, martillo, tubería pesada o de transición (Heavy Weight Drill Pipe)

HERRAMIENTAS PARA LA MEDICION DE LA DIRECCION
Instrumentos giroscópicos

Ya sea desde la superficie o mediante un sistema de encendido automático, el giroscopio se pone en funcionamiento a unos 40.000 o 60.000 rpm. Esta operación genera un campo magnético que elimina el efecto del campo magnético terrestre permitiendo registrar el norte verdadero.

Herramientas de orientación direccional

Consta de una probeta con equipo electrónico. Esta se adapta a una varilla con “pata de mula”, la cual se asienta en la base correspondiente del orientador. La probeta esta conectada a un cable conductor, por medio del cual se envía la información de las condiciones direccionales del pozo a la superficie.

MWD
SISTEMA MWD
La herramienta de medición durante la perforación (MWD) es un conjunto de sensores montados en collares de perforación no magnéticos que están ubicados directamente sobre la broca. Se lo llama MWD por sus siglas en inglés (Measurement While Drilling).
La información que se adquiere es en tiempo real y es visible en ciertas pantallas que están en el piso del taladro y en la unidad de superficie del MWD.
Los dos sistemas MWD mas comunes son el sistema de pulsos de presión y el de transmisión de pulsos modulados de presión.

Funcionamiento y operación de un sistema MWD

La información obtenida por los sensores del MWD esta relacionada con la litología y las propiedades del reservorio y es especialmente útil en las operaciones de perforación horizontal, para un manejo eficiente de los motores de hoyo abajo, para indicaciones tempranas de condiciones de formación criticas (como la sobrepresión) y para adquirir información básica del yacimiento (como porosidad y saturación de agua).

Motor de Fondo
Son herramientas que usan el fluido de perforación como fuente de poder para hacer girar la broca sin que la sarta de perforación rote. Son operados hidráulicamente por medio del lodo de perforación bombeada desde la superficie a través de la tubería de perforación. Pueden utilizarse para perforar tanto pozos verticales como direccionales. El motor de fondo consta de 3 secciones: la de potencia, de transmisión y de fuerza.

Ventajas
Proporciona un mejor control de desviación.
Proporciona mayor velocidad de rotación a la barrena
Ayudan a reducir la fatiga de la tubería de perforación.
Generan arcos de curvatura suave durante la perforación.
Se pueden obtener mejores ritmos de penetración.

Consideraciones
El tipo de diámetro del motor a utilizar depende de:

Diámetro del agujero.
programa hidráulico.
Angulo del agujero al comenzar la operación de desviación.
Accesorios(estabilizadores, lastrabarrenas, codos) etc .

TIPOS DE MOTORES DE FONDO
MOTORES DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
Es el principal método de control direccional. Los motores de desplazamiento positivo (PDM) son herramientas que manejan fluido de perforación que regresa a la barrena independientemente de la rotación de la sarta de perforación. La potencia del motor es generada por una geometría rotor/estator.

TURBINAS
Al igual que los motores, las turbinas emplean el fluido de perforación como fuente de energía para mover las aletas de metal que rotan la broca. Las turbinas tienden a ser mas largas que un PDM y su velocidad es mucho mayor, generalmente cerca de 1000 RPM. Se utilizan para formaciones de alta dureza.

MOTORES DIRIGIBLES
Un motor dirigible se configura con un codo ajustable en la carcaza del motor cerca de la broca y con uno o mas estabilizadores. El motor puede operar en dos modos : el modo deslizado u orientado y el modo y el modo rotatorio.

BARRENAS

La fuerza hidráulica generada erosiona una cavidad en la formación, lo que permite a la barrena dirigirse en esa dirección. Su perforación se realiza de forma alternada, es decir, primero se erosiona las formaciones y luego se continúa con la perforación rotaria.

Son herramientas con cuerpos de acero, cuya forma asemeja una cuchara punteada y que es asentada dentro del pozo con el objeto de desviar el agujero de su trayectoria original. La cuchara puede ser orientada en una dirección especifica, si esto es requerido.

CUCHARAS DEFLECTORAS
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
PERFORACIÓN DE POZOS
FREDY RINCON
2014

GRACIAS
REPRESENTACIÓN DE ESTUDIOS SÍSMICOS Y DATOS DE EVALUACIÓN
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