10. control de arena - ing. gabriel rios [modo de compatibilidad]

ING. GABRIEL RIOS

PRODUCCIÓN DE ARENA

La producción La producción de arena es de arena es uno de los uno de los problemas problemas

más antiguos más antiguos de los campos de los campos petroleros. Se petroleros. Se menciona en menciona en

Este fenómeno Este fenómeno puede ser puede ser

causado por causado por elevadas tasas elevadas tasas de producción, de producción,

técnicas técnicas inadecuadas de inadecuadas de control de arena control de arena menciona en menciona en

diversas diversas publicaciones publicaciones

sobre sobre producción de producción de petróleo y gas petróleo y gas

desde la desde la década de los década de los

60.60.

control de arena control de arena o procedimientos o procedimientos

operacionales operacionales capaces de crear capaces de crear

condiciones condiciones inestables en la inestables en la

matríz de la matríz de la formación.formación.

Movimiento de granos:En zonas alejadas de la cara de la formación.

Movimiento de masas:

MECANISMOS DE PRODUCCIÓN DE ARENA

Movimiento de masas:En zonas cercanas a la cara de la formación (obstrucción a nivel de los túneles).

Fluidización masiva:Movimiento masivo de arena que genera erosión.

CAUSAS Y CONSECUENCIAS DE PRODUCCIÓN DE ARENA

CAUSAS:

Falta de compactación y cementaciòn entre los grano s de arenaFactores geológicos y geográficosFlujo multifàsicoAltas tasas de flujoEfectos térmicos

CONSECUENCIAS:

Acumulación en los equipos de superficieObstrucción del hoyo que reduce o impide la producc ión efectiva

del pozoErosión de los equipos de fondo y superficieColapso de la formación por socavacionesReducción de la permeabilidad en la vecindad del po zo

Se deben considerar los siguientes criterios:

EconómicoCosto inicial del tratamiento y su impacto en la producción

Antecedentes históricosAnálisis de la vida productiva del yacimiento y del pozo

PREMISAS PARA EL MÉTODO DE CONTROL DE ARENA

del pozo

AplicabilidadGrado de dificultad en la aplicación del tratamiento

Duración del servicioEstimación de producción libre de arena y de tasa de frecuencia para la repetición del tratamiento

Mecánicos:

Forro ranurado o rejilla sin empaque con grava.Empaque con grava externo (hoyo desnudo).Empaque con grava interno (hoyo revestido).Empaque con grava a través de tubería de producción.Rejillas Preempacadas.

MÉTODOS DE CONTROL DE ARENA

POZOS VERTICALES HOYO DESNUDOSPOZOS VERTICALES HOYO DESNUDOS

HOYO ROBUSTOHOYO SIN AMPLIAR HOYO AMPLIADOPOZOS HOYO POZOS HOYO REVESTIDOREVESTIDO

POZOS POZOS REENTRY REENTRY

POZO REDRILLPOZO REDRILL POZOS ALTAMENTEPOZOS ALTAMENTE INCLINADOS INCLINADOS

HOYO ROBUSTOHOYO SIN AMPLIAR HOYO AMPLIADO

Forro ranurado o rejilla

Empaque con gravaexterno(hoyo desnudo).

Empaque con gravainterno (hoyo revestido.

MÉTODOS DE CONTROL DE ARENA

Empaque con grava

Rejillas Pre-empacadas

MÉTODOS DE CONTROL DE ARENA

MÉTODOS DE CONTROL DE ARENA

Químicos.Consiste en utilizar agentes químicos en formaciones pococonsolidadas para restituir el material cementante de la matriz.

Consolidación Plástica.

Se bombea la resina dentro de la formaciónSe bombea la resina dentro de la formación

para recubrir los granos y endurecerlos,

incrementando la fuerza cohesiva de la

formación cercana al hoyo. (forma

artificialmente una arena consolidada).

Consolidacion Con Alta Energia De ResinaConsolidacion Con Alta Energia De Resina

Detiene la producción de arena al inyectar grava recubierta con resinas

precurada en una formación, hasta formar una rejilla dejando la grava recubierta

con resina en las perforaciones y en el hoyo.

aFRACTURACION DE GAS PROPULSOR. EJEMPLO

MÉTODOS DE CONTROL DE ARENA

aFRACTURACION DE GAS PROPULSOR.

aCAÑONEO CON SOBREBALANCE.

aFLUJO CON SOBREBALANCE.

EJEMPLO

EJEMPLO

EJEMPLO

FRACTURAMIENTO CON GAS PROPULSOR

MÉTODOS DE CONTROL DE ARENA

CAÑONEO CON SOBREBALANCE

MÉTODOS DE CONTROL DE ARENA

FLUJO CON SOBREBALANCE

MÉTODOS DE CONTROL DE ARENA

Selección del tamaño de la grava:� Muestreo de la arena de la formación: Núcleos, pared, canal o ripios, Producidas y recolectadas en limpiezas de fondo

� Análisis granulométrico

DISEÑO DE CONTROL DE ARENA

1.- Lavar y secar la muestra.2.- Pasar la muestra a través de los tamices

�Selección de la grava por los métodos: Coberly, Saucier y Schwartz.

2.- Pasar la muestra a través de los tamices ordenados de mayor a menor abertura con vibración mecánica3.- Pesar la cantidad de arena retenida en cada tamiz y determinar su % peso acumulado.4.- Graficar en papel Semilog % Peso acumulado vs. diámetro del tamiz.

Coberly & Wagner

Dg ≤≤≤≤ 13 d10

Tamaño de la grava, no

más de 13 veces el 10

DISEÑO DE CONTROL DE ARENA

más de 13 veces el 10

percentil de la arena de

formación.

Dg Tabla de Gravas

comerciales disponibles

d10

10

d10

SaucierDg ≤≤≤≤ 6 d50

Control óptimo de la

arena de formación.

DISEÑO DE CONTROL DE ARENA

Resultados de su

experimento

50d50

SaucierLuego de sus

experimentos:RANGO DE

GRAVA

D0 = 5 d50

DISEÑO DE CONTROL DE ARENA

50

d50

D0-D100

Tabla de Gravas

comerciales

disponibles

0 50

D100 = 6 d50

90

SchwartzC (Coeficiente de uniformidad)

90

40

ddC =

40Si C ≤≤≤≤ 5 (arena uniforme)

DISEÑO DE CONTROL DE ARENA

d90

40

d40

10

d10

D Tabla de Gravas

comerciales disponibles

Si C ≤≤≤≤ 5 (arena uniforme)

D ≤≤≤≤ 6 d10

Si C > 5 (arena no uniforme)

D ≤≤≤≤ 6 d40

DISEÑO DE CONTROL DE ARENA

Selección de la abertura de las ranuras (según el tamaño de la grava seleccionada)

DISEÑO DE CONTROL DE ARENA

Selección de la malla de rejillas (según el tamaño de la grava seleccionada)

“ Los logros más importantes “ Los logros más importantes no se miden sólo por los no se miden sólo por los no se miden sólo por los no se miden sólo por los resultados, sino por el resultados, sino por el esfuerzo que ponemos en esfuerzo que ponemos en realizarlos.”realizarlos.”

Mahatma Gandhi. Premio Nobel de la paz