control de pozos final
DESCRIPTION
control de pozosTRANSCRIPT
UNIVERSIDAD DE AQUINO BOLIVIACARRERA DE INGENIERIA GAS Y PETROLEO
CONTROL DE POZOS
DOCENTE : Ing. Nelson Hurtado
NOMBRES : Carmen Cervantes Romero Jorge Ángel Cahuata Lohse MATERIA : PERFORACION I
FECHA : 12/05/2015
Santa Cruz – Bolivia
1. Objetivo
El objetivo de este trabajo es presentar las diversas definiciones y conceptos
básicos que
se requieren para conocer las causas y orígenes de influjos que pueden provocar un
brote y esto nos lleve al descontrol de un pozo. Así como también describimos la
metodología convencional y no convencional del control de pozos.
En el control de pozos el estudio de los principios básicos nos proporciona los
fundamentos, tanto para la solución de problemas sencillos como de problemas
complejos.
Este trabajo se realizo debido a que en operaciones de perforación y terminación de
pozos la detección y la toma de decisiones correctas ante la amenaza de un
descontrol de pozo deberá ser un tema de primordial importancia para la compañía
de perforación.
El estudio en el control de pozos ha permitido que la industria desarrolle
procedimientos de fácil comprensión para detectar y controlar las amenazas de un
descontrol. Es de extrema importancia que los ingenieros encargados del pozo
tengan claros los procedimientos que se deben llevar a cabo ante estos casos.
Las razones para promover la prevención apropiada de los brotes y el correcto
control de pozos son diversas. Un pozo descontrolado puede causar los siguientes
problemas:
Daños físicos al personal y/o pérdida de vidas humanas.
Daño ecológico al medio ambiente.
Perdida económicas.
Daño y/o pérdida del equipo de perforación.
Posible pérdida de producción debido al daño a la formación.
Publicidad adversa de la industria petrolera.
Mala reputación de la compañía especialmente en áreas pobladas.
La oportuna detección de un influjo nos permite actuar de manera apropiada ante la
amenaza de un descontrol, así mismo, al estar preparados podremos tomar las
decisiones correctas y esto se verá reflejado en los tiempos que se requieren en
controlar un pozo, que por costos de renta de equipo son muy valiosos en la
industria petrolera, así como el preservar el medio ambiente y lo más importante,
evitar la pérdida de vidas humanas. Por estas razones es un tema de gran
importancia.
2. Brote.
Es la entrada de fluidos provenientes de la formación al pozo, tales como aceite,
gas, agua, o una mezcla de estos.
Al ocurrir un brote, el pozo desaloja una gran cantidad de lodo de perforación, y si
dicho brote no es detectado, ni corregido a tiempo, se produce un reventón o
descontrol.
2.1. Definiciones
Descontrol.- Se define como un brote de fluidos que no puede manejarse a
voluntad.
Presión Hidrostática.- presión que ejerce una columna de fluido debido a su
densidad y altura vertical.
Densidad.- es la masa de un fluidos por unidad de volumen expresada en lpg o
gr/cc.
Gradiente de presión.- Es la presión hidrostática ejercida por un fluido de una
densidad dada, actuando sobre una columna de longitud unitaria.
Presión de formación.- Es la presión de los fluido contenido dentro de los
espacios porosos de una roca. También se denomina presión de poro, se
clasifica en: Normal y anormal.
Las formaciones con presión normal son aquellas que se controlan con densidades
del orden del agua salada.
2.2. Causas y origen de un brote
Durante las operaciones de perforación, se conserva una presión hidrostática
ligeramente mayor a la de formación. De esta manera se proviene el riesgo de que
ocurra un brote. Sin embargo en ocasiones, la presión de formación excederá la
hidrostática y ocurrirá un brote, esto se puede originar por:
Densidad insuficiente de lodo.
Llenado insuficiente durante los viajes.
Contaminación del lodo.
Perdidas de circulación.
Sondeo del pozo al sacar la tubería.
2.2.1. Densidad insuficiente de lodo.
Esta es una de las causas predominantes que originan las arremetidas. En la
actualidad se ha enfatizado en perforar con densidades de lodos mínimas
necesarias de control de presión de formación, con el objeto de optimizar las
velocidades de perforación. Pero se deberá tener especial cuidado cuando se
perforen zonas permeables ya que, los fluidos de formación pueden alcanzar el pozo
y producir una arremetida.
2.2.2. Llenado insuficiente durante los viajes
Esta es otra de las causas predominantes de arremetidas. A medida que la tubería
se saca del pozo, el volumen del lodo disminuye por el volumen que desplaza el
acero en el interior del pozo. Conforme se extrae tubería y el pozo no se llena con
lodo, el nivel del mismo decrece y por consecuencia también la presión hidrostática.
Esto se torna critico cuando se saca la herramienta de mayor desplazamiento como
lo son: los lastra barrenas y la tubería pesada de perforación (HeavyWeight).,
De acuerdo a las normas API -16D y API –RP59 al estar sacando tubería, debe
llenarse el espacio anular con lodo antes de que la presión hidrostática de la
columna de lodo acuse una disminución de 5 (Kg/cm2) 71 (lb/pg2), en términos
prácticos cada cinco ligadas de tubería de perforación.
2.2.3. Contaminación del lodo con gas.
Los brotes también se pueden originar por una reducción en la densidad del lodo a
causa de la presencia del gas en la roca cortada por la barrena. al perforar
demasiado rápido, el gas contenido en los recortes, se libera ocasionando una
reducción de la densidad del lodo. Eso reduce la presión hidrostática en el pozo,
permitiendo que una cantidad considerable de gas entre al pozo.
Los brotes que ocurren por estas causas terminan transformándose en reventones
por lo que al detectar este tipo de brotes se recomiendan las siguientes prácticas:
Reducir el ritmo de penetración
Aumentar el gasto de circulación
Circular el tiempo necesario para des gasificar el lodo
2.2.4. Perdidas de circulación.
Son uno de los problemas más comunes durante la perforación y se clasifican en
dos tipos: pérdidas naturales o intrínsecas y pérdidas mecánicas o inducidas.
Si la pérdida de circulación se presenta durante el proceso de perforación, se corre
el riesgo de tener un brote y este se incrementa al estar en zonas de alta presión o
en el yacimiento, en pozos delimitadores y exploratorios.
Para reducir las pérdidas de circulación se recomienda:
Emplear la densidad mínima que permita mantener un mínimo de sólidos en el
pozo.
Mantener la reología del lodo en condiciones óptimas
Reducir las pérdidas de presión en el espacio anular
Evitar incrementos bruscos de presión
Reducir la velocidad al introducir la sarta
2.2.5. Efectos de sondeo al sacar la tubería.
El efecto de sondeo se refiere a la acción que ejerce la sarta de perforación dentro
del pozo, cuando se mueve hacia arriba a una velocidad mayor que la del lodo,
máxime cuando se “embola” la herramienta con sólidos de la formación. esto origina
que el efecto sea mucho mayor (figura 3). si esta reducción de presión es lo
suficientemente grande como para disminuir la presión hidrostática efectiva a un
valor por debajo del de la formación dará origen a un desequilibrio que causará un
brote.
3. Indicadores que anticipan un brote.
Si el brote no es detectado ni corregido a tiempo, el problema se puede complicar hasta
llegar a producir un reventón.
Los indicadores son:
Al perforar
Al sacar o meter tubería de perforación
Al sacar o meter herramienta
Sin tubería dentro del pozo
a) Aumento de la velocidad de penetración
La velocidad de penetración se puede determinar por la presión hidrostática del lodo y
la presión de formación. Si la presión de formación es mayor, la velocidad aumentará
considerablemente.
b) Aumento de la presión de bombeo y aumento de emboladas
Cuando ocurre un brote los fluidos se ubican en el espacio anular, por lo que la presión
hidrostática será mayor, propiciando que el lodo dentro de la sarta fluya más rápido
hacia el espacio anular.
c) Lodo contaminado por gas, cloruros, cambios en propiedades geológicas
Las acciones que deberán seguirse ante estos indicadores son:
“OBSERVAR EL POZO”- Al efectuar esto se recomienda observar el nivel de presas y
las presiones de los manómetros en TP y TR y subir la flecha a nivel de mesa rotaria
Por otro lado si el gasto de salida se incrementa mientras se está perforando a gasto
constante también es indicador de brote.
3.1. Indicadores al sacar o meter tuberías.
Los siguientes se consideran de este tipo:
Aumento en volumen de presas
Flujo sin circulación
El pozo toma menos volumen o desplaza mayor volumen
Según las estadísticas la mayoría de los brotes ocurre durante los viajes de tubería y
por efecto de sondeo se vuelve más crítica cuando se saca tubería. Figura 1
4. Equipo de sistema artificial de seguridad y control.
El sistema de control superficial deberá de tener la capacidad de proveer el medio
adecuado para cerrar el pozo y circular el fluido invasor fuera de él.
4.1. Cabezal de tubería de revestimiento.
El cabezal de tubería de revestimiento forma parte de la instalación permanente del
pozo y se usa para anclar y sellar la tubería de revestimiento e instalar el conjunto
de preventores. Puede ser de tipo ros cable, soldable, bridado o integrado.
La norma API-6A del Instituto Americano del Petróleo establece las siguientes
especificaciones para el cabezal de tubería de revestimento.
• La presión de trabajo deberá ser igual o mayor que la presión superficial máxima
que se espere manejar.
• La resistencia mecánica y capacidad de presión acordes a las bridas API y a la
tubería en que se conecte.
• Resistencia a la flexión (pandeo) será igual o mayor que la tubería de
revestimiento en que se conecta.
• Resistencia a la compresión para soportar las siguientes TR´s que se van a
colocar.
4.2. Pre ventor anular.
También es conocido como esférico, se instala en la parte superior de los
preventores de arietes.
Es el primero en cerrar cuando se presenta un brote, siendo que su tamaño y
capacidad debe ser igual a los arietes.
Consta en su parte inferior de un elemento de hule sintético que sirve como
empacador al momento de cierre.
4.2.1. Pre ventor de arietes.
Tiene como característica principal poder utilizar diferentes tipos y medidas de
arietes, de acuerdo a los preventores elegidos.
Sus principales características son:
El cuerpo del preventor se fabrica como una unidad sencilla o doble.
Puede instalarse en pozos terrestres o marinos.
La presión del pozo ayuda a mantener cerrados los arietes.
Posee un sistema secundario de cierre manual.
Los arietes de corte sirven para cerrar completamente el pozo.
Los arietes son de acero fundido y tienen un conjunto de sello diseñado para resistir
la compresión, y pueden ser:
Arietes para tubería
Arietes variables (tubería y flecha)
Arietes de corte
Las presiones de trabajo de los preventores son de 3000, 5000, 10000y 15000
lb/pg2.
4.2.2. Arreglo de preventores.
En el criterio para un arreglo de preventores, se debe considerar la magnitud de las
presiones a que estarán expuestos y el grado de protección requerido.
Cuando se tienen riesgos pequeños y conocidos tales, como presiones de formación
normales, áreas alejadas de grandes centros de población o desérticas , un arreglo
sencillo y de bajo costo.
Para definir los rangos de presión de trabajo del conjunto de preventores se
considerará lo siguiente:
Resistencia a la presión interna de la TR que soporta al conjunto de preventores.
Gradiente de fractura de las formaciones próximas a la zapata de la última TR.
Presión superficial máxima que se espera manejar.
4.3. Múltiple de estrangulación.
Se forma por un conjunto de válvulas, crucetas y “ts”, estranguladores y líneas.
Se utilizan para controlar el flujo de lodo y los fluidos invasores durante la
perforación y el proceso de control de pozo.
De manera similar al conjunto de preventores, el múltiple de estrangulación se
estandariza de acuerdo a la norma API 16C.
Múltiple estrangulación para 2000 y 3000 lbs/pg2
Múltiple de estrangulación para 5000 lbs/pg2
Se deben tomar en cuenta los siguientes factores para su diseño:
Establecer la presión máxima de trabajo
El entorno ecológico
La composición, abrasividad y toxicidad de los fluidos congénitos y volumen a
manejar
5. Equipos de control de pozos.
El factor principal para prevenir una arremetida es la presión hidrostática aplicada a la
formación por la columna del fluido de perforación. El equipo del control del pozo debe
estar diseñado para cerrar el cabezal del pozo en la superficie, controlar la salida del
fluido permitir bombear fluidos dentro del pozo y permitir el movimiento de la sarta.
Estranguladores.- Los estranguladores, orificios o reductores, no son otra cosa
que un estrechamiento en las tuberías de flujo para restringir el flujo y aplicar una
contrapresión al pozo. Sirven para controlar a presión en el pozo, regulando la
producción de aceite y gas para controlar la invasión de agua o arena.
6. Sistema de control del conjunto de preventores.
6.1. Procedimiento de cierre.
Al estar perforando:
Parar la rotaria
Para el bombeo de lodo
Observar el pozo
Abrir la válvula de la línea de estrangulación
Cerrar el preventor de ariete o anular
Cerrar el estrangulador
Medir el incremento en el nivel de presas
Anotar presión de cierre de TP y TR
Observar que los preventores no tengan fugas
El “Cierre suave “reduce el golpe de ariete y la onda de presión sobre el pozo y
conexiones superficiales. Observar Presión espacio anular (de ser necesario la
desviación de flujo)
Al viajar con TP:
Suspender el viaje
Sentar la TP en sus cuñas
Instalar la válvula de seguridad abierta
Cerrar la válvula de seguridad
Suspender la sarta en el elevador
Abrir la válvula de la línea de estrangulación
Cerrar la válvula del estrangulador
Anotar la presión en TP y TR
Incremento de Volumen en Presas de lodo
Observar que los preventores no tengan fugas
Al sacar o meter herramientas (lastrabarrenas):
Pasos similares al anterior
Se debe considerar la posibilidad de conectar y tratar de bajar una lingada de TP esto
da la posibilidad de operar los preventores
Soltarse la herramienta dentro del pozo para después cerrarlo con el preventor
Sin tubería dentro del pozo:
Abrir la válvula de estrangulación
Cerrar el preventor de ariete ciego o de corte
Cerrar la válvula del estrangulador cuidando la Presión máxima
Registrar la presión
Observar que los preventores no tengan fugas
7. Método de control de un brote.
En el control de pozos el estudio de los principios básicos proporciona los
fundamentos, tanto para la solución de problemas sencillos como complejos.
Para fines prácticos téngase en mente el tubo en U y estudie las presiones del
espacio anular en la TP y la presión de fondo constante, lo que sucede en un lado
del tubo no tendrá efecto sobre el otro lado y cada uno puede estudiarse por
separado.
Hay muchas técnicas para controlar un pozo, ya sea porque haya ocurrido una
surgencia durante la perforación o el reacondicionamiento o si hay que controlar un
pozo vivo, los fundamentos son los mismos. Estos métodos mantienen la presión en
el fondo del pozo al nivel deseado, lo cual normalmente es igual a o por encima de
la presión de la formación para así evitar un mayor influjo del fluido de la formación.
En los pozos vivos, no siempre es deseable matar el pozo, sino más bien, controlar
la presión en un nivel que se pueda manejar y que sea seguro. Algunas técnicas
proveen los métodos para la circulación de un fluido de control o para que el pozo
alcance el nivel deseado de control de presión; mientras otras técnicas de bombeo
permiten que se bombee un fluido en el pozo sin retornarlo a la superficie.
Las técnicas que no tienen que ver con el bombeo permiten controlar la presión de
la formación y/o permiten que una herramienta entre o salga del pozo con
deslizamiento. Todas estas técnicas tienen metas comunes: controlar el influjo de la
formación que está produciendo y evitar también la pérdida de circulación. La
diferencia en estos métodos está en si se incrementa el peso del fluido y si habrá
circulación dentro del pozo.
Hay tres métodos comunes que se usan para la circulación en el control de pozos.
Son el Método del Perforador, el Método de Esperar y Pesar y el Método
Concurrente. Las diferencias entre los mismos son cuándo hay que circular la
surgencia y sacarla del pozo, y cuándo bombear el fluido de control si se ha decidido
que se matará el pozo.
Todos éstos son métodos a presión constante en el fondo del pozo. Esto significa
que después de que se cierra el pozo, hasta el momento en que se lo controla, la
presión en el fondo del pozo debe mantenerse en, o un poco por encima de la
presión de la formación. Si se puede lograr esto sin perder la circulación y sin una
falla de los equipos, se puede controlar el pozo sin la toma de más fluido desde la
formación. Se debe conocer lo siguiente bien a fondo, antes de iniciar alguna técnica
para controlar un pozo.
Respuesta del estrangulador
Es esencial tener conocimientos sobre lo que hay que esperar en cualquier
operación de control de pozo. Si se mantiene la presión en o a través del
estrangulador, se controla la presión en todo el pozo. Respuestas inapropiadas
pueden llevar a un influjo adicional, fallas en la formación y/o los equipos. Hay varios
momentos críticos en los que se debe tomar una acción apropiada:
El arranque de la bomba: A medida que se conecta la bomba, se impondrá un
incremento en la presión que se sentirá en todo el sistema. A medida que la presión
en la tubería de revestimiento comienza a incrementarse, se debe abrir rápidamente
el estrangulador de su posición cerrada para permitir que el fluido se purgue a través
del mismo, pero sólo hay que abrirlo lo suficiente para que la presión se mantenga
constante. Si la presión del hoyo se incrementa demasiado, puede haber pérdidas o
daños en la formación. Si se deja que las presiones bajen por debajo del valor del
cierre, puede haber un influjo adicional.
Ajustes apropiados del estrangulador: Una vez que la bomba está funcionando a la
velocidad correcta, se hacen los ajustes para mantener la presión de circulación
apropiada. Si cree que la presión de la tubería de perforación está demasiada alta,
hay que determinar la cantidad en exceso con la mayor exactitud posible.
Esta es la cantidad de presión que debe ser purgada desde la tubería de
revestimiento, por medio de ajustes con el estrangulador. Hay que determinar la
presión que se debe purgar de la tubería de revestimiento para poder corregir la
presión de circulación en la tubería de perforación. Se puede determinar esto con la
calculadora, el incremento de la línea en el medidor o en su cabeza. Recién al
conocer esto se ajusta cuidadosamente la calibración del estrangulador hacia una
posición más abierta.
Si la presión de circulación está demasiada baja, se usa el mismo procedimiento,
con excepción de que se ajusta el estrangulador hacia una posición más cerrada.
Quizás uno de los errores más comunes es mirar el manómetro del indicador de
posición del estrangulador y suponer que cada incremento ajustará la presión por la
misma cantidad. La tasa del flujo y las pérdidas de presión a través de un orificio no
son lineales.
A medida que se incrementa o se disminuye el orificio del estrangulador, la escala
del indicador del estrangulador no representa los ajustes calibrados de la presión. La
escala en el indicador del estrangulador sólo muestra la posición relativa de apertura
y hacia qué lado se está moviendo el estrangulador - abierto o cerrado. Los ajustes
en la presión deben hacerse cuidadosamente utilizando la presión en el manómetro
y no en el indicador de apertura del estrangulador.
Gas en el estrangulador: Tipo de fluido, tasa de flujo y el tamaño de los
estranguladores están relacionados con el mantenimiento de las presiones
correctas. Si un tipo de fluido diferente pasa por el estrangulador, su coeficiente de
fricción y tasa de flujo ya sea incrementará o disminuirá. Este es el caso cuando el
gas choca contra o sigue el fluido por el estrangulador. Puede haber una caída
repentina en la presión del estrangulador. Si esto ocurre, la presión disminuirá en
todo el pozo, lo cual potencialmente puede causar otro amago de reventón.
Se debe registrar la presión durante todas las operaciones. Si la presión disminuye
repentinamente, consulte el valor registrado y de inmediato ajuste el estrangulador
hacia la posición más cerrada hasta que se obtenga el último valor registrado. Dé
suficiente tiempo de retraso para corregir la presión en todo el sistema y reajústelo
según sea necesario.
A medida que el gas (que tiene una densidad muy baja) sale por el estrangulador, lo
reemplaza el líquido. Esto subsiguientemente resulta en un incremento en la presión
de circulación en la tubería de perforación. Determine la cantidad del incremento en
la tubería de perforación y ajuste el estrangulador hacia la posición más abierta para
bajar la presión de la tubería de perforación hasta el valor programado. Se puede
repetir este paso varias veces mientras está circulando el gas por el estrangulador.
Flujo de gas por el estrangulador: El gas requiere una abertura de orificio de un
tamaño mucho más pequeño que un líquido, para mantener la misma presión.
Cuando el fluido que sigue el gas golpea contra el estrangulador, resulta en un
incremento repentino en la fricción y en el incremento de la presión. Este incremento
en la presión puede causar una falla en la formación.
Apagado de la bomba: Si el pozo, aún está vivo (no se bombeará ningún líquido
para matar el pozo por el momento) y se lo tiene que cerrar, los objetivos son no
provocar presiones atrapadas durante el pare de la bomba ni permitir que más fluido
de la formación entre al pozo. Cuando se disminuye la velocidad de la bomba, la
presión de la circulación decae y el flujo por el estrangulador disminuye.
Si empieza a caer la presión de la tubería de revestimiento, ajuste el estrangulador
hacia la posición más cerrada, para mantener el último valor registrado antes de que
la bomba salga de línea. A medida que la velocidad de la bomba se reduce
nuevamente, la presión volverá a caer y es necesario ajustar el estrangulador
nuevamente. Una vez que la bomba se detiene, quizás haya que cerrar rápidamente
el estrangulador para mantener una presión programa. Si la presión cae por debajo
de los valores programados, puede que haya un influjo adicional. Por otra parte, las
presiones altas pueden provocar un derrumbe de la formación.
7.1. Método del perforador.
El método del perforador es una técnica utilizada para circular y sacar los fluidos de
la formación del pozo, independientemente si se controla o no el pozo, también se
usa para eliminar el brote, descomprimiendo durante un retorno (trépano a
superficie). Este método es sencillo y directo es importante conocerlo bien porque
tiene muchos principios de otras técnicas.
En ciertos casos el método del perforador puede causar presiones algo mas
elevadas en la tubería de revestimiento respecto a otras técnicas, además requiere
más tiempo para ahogar el pozo tomando en cuenta que no se debe usar donde se
espera que haya una pérdida de circulación en el pozo. Es ideal para ser aplicado
durante un trabajo o una maniobra, también se utiliza cuando no están presentes los
materiales necesarios para incrementar el peso y conjunto a ello cuando existe un
recurso limitado de personal y equipos que puedan controlar el pozo, este método
es muy efectivo para quitar influjos de gas donde sus altas tasas de migración pueda
causar problemas durante el pozo cerrado.
7.2. Método de pesar y esperar para control de pozos.
1. Cerrar el Pozo.
2. Permitir que la presión se estabilice y registrar la Presión Estabilizada de Cierre en el
Casing, la Presión Inicial de cierre en la Tubería y la ganancia en los Tanques.
3. Realizar los Cálculos de Control de Pozos y se tienen que averiguar los siguientes
datos:
Presión de Fondo del Pozo, basada en la presión del drill pipe.
Peso de Matar del Lodo necesario para controlar el influjo
Data de presión de la tubería de perforación.
Maxima presion del revestidor de superficie durante la operación de control de pozos.
Maxima ganancia en los tanques durante la circulación.
4. Alcanzar el peso del lodo en el sistema según el peso de matar requerido.
5. Establecer la circulación requerida para la Tasa de Matar manteniendo la presión del
Casing constante.
6. Seguir el programa de tubería de perforación hasta que el peso de lodo de matar
llegue a la mecha.
7. Mantener constante la presión en la tubería una vez que el lodo de Matar salga de la
mecha hasta completar la circulación.
8. Chequear el peso de lodo de salida y asegurarse que sea igual al peso del Lodo de
Matar.
9. Parar bomba y chequear flujo para garantizar que el pozo se encuentra estático.
10. Circular y acondicionar Lodo si se requiere.
7.3. Método concurrente
El método concurrente involucra pesar el fluido mientras se está en proceso de
circular y sacar el influjo del pozo, también es llamado método de circular y pesar o
el método de incrementar el peso lentamente. Es un método primario para controlar
pozos con una presión de fondo constante.
Para ejecutar el método concurrente se requiere hacer algo de contabilidad y
cálculos, mientras esta en el proceso de circular y sacar el amago del pozo, porque
podrían haber densidades diferentes e intervalos irregulares de la sarta. Dado que
hay hacer algunos de los cálculos muy rápidamente, a menudo el personal operativo
ha optado por el método del perforador o del método de esperar y pesar rechazando
el método concurrente por ser complicado.
Cerrar el pozo después de un influjo
Cuando se haya detectado un influjo de gas o de otros fluidos a través de los
diferentes análisis de los comportamientos de los equipos se debe cerrar el pozo
de acuerdo a lo que se esté realizando en el momento.
Registrar las presiones de cierre en la tubería de perforación (SIDPP) y de cierre
de la tubería de revestimiento (SICP) en una hoja de trabajo.
Luego de que se haya cerrado el pozo se bebe registrar SIDPP y SICP
estabilizada donde se tomara como referencia la presión del estrangulador para
Registrar la presión de la tubería de revestimiento y la presión de la bomba como
referencia a la tubería de perforación.
En este momento contamos con los datos suficientes para realizar los cálculos
estándares de control de pozos.
La circulación se inicia al bombear el fluido de peso original, tomando los
retornos a través del estrangulador que esta controlado como para mantener la
presión de la tubería de revestimiento constante.
Después de que la bomba haya alcanzado la tasa de control deseada, ateniendo
la contrapresión con el estrangulador, el valor de la presión de cierra de la
tubería de revestimiento estabilizada, anote y registre la presión de circulación
inicial, leyendo por directa ICP. Compárela con la ICP calculada y si existe una
diferencia de más de 50 psi o 3.45 bar hay que investigar qué es lo que está
pasando.
Manteniendo la presión de la tubería de perforación a la ICP establecida y la tasa
de la bomba tal y como en el paso 3, se empieza agregar peso a la fosas activas.
A medida que cada punto de incremento de peso en el fluido (un punto es igual a
una decima de galón) va entrando a la tubería de perforación, se le debe informa
al operador del estrangulador.
En el formulario de datos se registra el tiempo y el conteo total de los golpes dela
bomba junto con su nuevo peso de fluido que entra. El número de golpes para
que este fluido más pesado llegue al trépano se calcula (por medio de agregar la
capacidad interna total de la sarta de perforación expresada en golpes de la
bomba al total del conteo de golpes cuando se empezó a ingresar el nuevo peso
del fluido) y se registra en la hoja de trabajo. Cuando este fluido más pesado
llega al trépano se ajusta el estrangulador por la cantidad de ajuste de
Corrección de la Densidad/Presión.
Los ajustes al estrangulador que se describen en el paso 4 se repite a medida
que cada punto de incremento en el peso del fluido llega al trépano. Después de
que el ultimo fluido de control este en el trépano, la presión de la tubería de
perforación debería estar en la presión que se calculo para la circulación final, la
cual se debe mantener hasta que se haya recobrado el fluido de control pesado
en los retornos de superficie. Estando el pozo lleno de fluido de control pesado,
verificar que el pozo esta controlado.
Apagar la bomba y verificar a ver si hay flujo; cierre el estrangulador y verifique si
hay algún incremento en la presión.
7.4. Comparación de los métodos.
Método del perforador
Saca los fluidos en el pozo independiente o no si se controla el pozo.
Descomprime en el espacio anular
Utiliza muchos principios de otras técnicas
Presiones en la tubería de revestimiento algo más elevadas respecto a otras
Técnicas
No se debe usar cuando hay pérdida de circulación.
Requiere algo mas de tiempo
Ideal para ser aplicado durante un trabajo o una maniobra
Se usa cuando no este materiales presente para ahogar el fluido
Cuando existe recursos limitados de personal y equipo
Controla cuando la surgencia es gas con altas tasa de migración.
Método de esperar y pesar
Sacar el influjo en menor tiempo posible
Rasgo de presiones de superficie bajas en comparación a otros métodos.
Se requiere buenas instalaciones de mezclado y cuadrillas completas y ayuda
adicional
En taladro marino esta todo disponible
Método que prefieren controlar un pozo
El fluido se incrementa antes de empezar a circular
Mantiene la densidad correcta durante se control de pozos
Es raro controlar un pozo en una circulación por el desplazamiento irregular del
fluido en el espacio anular
Método concurrente
Pesa el fluido mientras esta en proceso de sacar el influjo del pozo
Método primario para controlar pozo con una presión de fondo constante
Requiere algo de contabilidad por que se utiliza densidades diferentes en varios
intervalos
Es mas seguro controlar un pozo por este método
Datos organizados y más valiosos
Requiere todos los datos.
8. Problemas comunes en el control de brotes.
8.1. Estrangulador erosionado o tapado.
Cuando se tiene una erosión en el estrangulador se detecta fácilmente, dado que al
cerrar este un poco no se tiene variación en el registro de presiones.
Por otro lado un estrangulador semitapado genera ruidos en las líneas y vibraciones
en el manifold de estrangulación.
8.2. Presiones excesivas en la T.R.
Los problemas se presentan en las dos situaciones siguientes:
Cuando el en control del pozo la burbuja del fluido invasor llega a la superficie y la
presión que se registra en el espacio anular es muy cercana a la presión interna de
la tubería de revestimiento.
Al cerrar el pozo, la presión de cierre de la tubería de revestimiento es igual o
cercana a la máxima presión permisible en el espacio anular para las conexiones
superficiales de control o la tubería de revestimiento.
8.3. Problemas de gas somero.
En ocasiones, no es recomendable cerrar el pozo, sino solamente tomar las
medidas adecuadas para depresionar la formación mediante el desvío de flujo a la
presa de quema.
Con esto se evita una posible ruptura de tubería de revestimiento o de formaciones
superficiales.
8.4. Cuando la tubería no se encuentra en el fondo del pozo.
Si la tubería no se encuentra en el fondo del pozo cuando ocurre un brote, es
posible efectuar el control con los métodos convencionales, dependiendo de la
posición del fluido invasor, la longitud de la tubería dentro del pozo y la presión
registrada en la tubería de perforación.
Para lograr el control del pozo podemos considerar dos casos:
Es posible incrementar la densidad del fluido de control del pozo.
El pozo no permite incrementar la densidad del lodo.
8.5. Pozo sin tubería.
De inmediato cuando se tiene un brote con estas circunstancias, deben cerrarse los
preventores con la apertura necesaria del estrangulador que desfogue presión para
evitar daños a la formación o a la tubería de revestimiento, para posteriormente
regresar fluidos a la formación e introducir la tubería a presión a través de los
preventores.
8.6. Presiones excesivas en la tubería de perforación.
Normalmente la presión superficial en TR es mayor que la registrada en la tubería
de perforación. Sin embargo, se pueden tener grandes cantidades de fluido invasor
fluyendo por la TP antes de cerrar el pozo. Para proteger la manguera y la unión
giratoria (swivel) que son las partes más débiles, se deben realizar las siguientes
acciones:
Cerrar la válvula de seguridad.
Desconectar la flecha.
Instalar una línea de alta presión.
Bombear lodo de control del pozo.
8.7. Pérdidas de circulación asociadas a un brote.
La pérdida de circulación es uno de los problemas más serios que pueden ocurrir
durante el control de un brote, debido a la incertidumbre que se tiene en las
presiones de cierre. Para el caso de la pérdida parcial se puede emplear la
preparación del lodo con volúmenes de obturante. En pérdida de circulación total y
cuando se tenga gas, la solución es colocar los tapones de barita en la zona de
pérdida en unos 100(m) de agujero Para fluidos de agua se recomienda colocar un
tapón de diesel, bentonita y cemento.
8.8. Simulador de brotes.
Simulador Escala Real: Consolas que operan y simulan todas las condiciones de
los equipos de perforación en tamaño similar al real, los principales componentes
son:
Consola del instructor.
Consola del perforador.
Consola para operar las llaves de apriete.
Sistema de control de lodo.
Consola de operación remota del estrangulador.
Consola para operar preventores terrestres.
Consola de preventores submarinos.
8.8.1. Parámetros que da el simulador.
Procedimientos de cierre.
Operación de preventores y estrangulador.
Operación del sistema de lodos.
Volúmenes en presas.
Prueba de Leak-off.
Pérdidas de circulación.
Brotes instantáneo, de aceite, gas y agua.
Prueba de conexiones superficiales.
Brotes durante viajes (introducción y extracción de tubería).
Brotes con la tubería afuera.
Ambientes de control terrestre y marino.
Efectos de la migración del gas.
Modelos de presión.
Estranguladores automáticos.
Procedimiento de presiones anormales.
9. Ejercicio
Se produjo un amago de reventón que fue detectado por el aumento de volumen de lodo de los tanques de 100 barriles.Calcular:
a) Presión de formaciónb) Altura del influjoc) La densidad del influjod) La densidad del lodoe) Para ahogar el pozo si el gradiente si el gradiente de formación es
normal usar un diferencial de 300 psi si el gradiente de formación es anormal utilizar una diferencial de 500 psi
Los datos de la herramienta de perforación son:
Tubería de perforación 4 ½ ‘’; 3.826’’HW= 5’’; 3’’y una longitud de 400 ftPortamechas 6 ½ ‘’;2 ¼ ‘’ y una longitud de 800 ftCañería del asentamiento 9 5/8 ‘’; 80375’’Volumen en el tanque 100 bblVolumen en el interior 100 bblProfundidad total del pozo 13124 ft𝑓lodo=11.24 LPGProfundidad del zapato=4200 ftPresión en superficie 1000 psiPresión en la tubería = 700 psiDiámetro del agujero= 8 ½ ‘’
a)
b)
c)
d)
e)
10.RECOMENDACIONES
- Es indispensable realizar reuniones de trabajo con la finalidad de
delegar responsabilidades en situaciones de emergencia o en caso de que se
detecte un influjo en el pozo.
- En el área de trabajo solo deben estar las personas que llevaran a cabo
la operación de control del pozo con la finalidad de minimizar los riesgos al
personal.
- Contar con centros de adiestramiento diseñados para la capacitación de
las cuadrillas de perforación, para una mejor comprensión de los fenómenos
que se presentan en el fondo del pozo. Así como capacitar al personal
de piso de perforación, para que desempeñen sus funciones en caso de un
influjo o descontrol.
- Implantar y difundir las políticas de seguridad industrial y protección ambiental
de la compañía.