informe de perf. bajo balance
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7/31/2019 Informe de Perf. Bajo Balance
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PERFORACION BAJO BALANCE (UBD)
I.- INTRODUCCIN
Se propone La Perforacin Bajo Balance (UBD "Under balanced Drilling") como solucin para
muchos problemas de perforacin en su industria. Se puede aplicar UBD en los yacimientos
agotados y en los de baja productividad, para ayudar a eliminar los problemas de la perforacinhorizontal, muchos problemas normales de perforacin pueden evitarse y hasta pueden conducir a
una mejora en el rendimiento de la perforacin con una operacin de perforacin bajo balance.
Para que sea efectiva la UBD, es necesario reducir la presin hidrosttica del fluido de la
perforacin, para no daar la formacin durante la perforacin y para eliminar las probabilidades
para que se presente un pegamiento diferencial y prdida de circulacin. Una ventaja ms de esta
tecnologa es el aumento de taza de penetracin en formaciones difciles de perforar.
Los sistemas de lodo convencionales no eran capaces de realizar esto ya que la ms mnima
presencia de lodo poda causar serios daos debido a la invasin de fluido. El dao causado
durante las operaciones de perforacin, requera de la estimulacin para eliminar la capa superior.
Muchas veces este proceso no tena xito, dando como resultado un pozo que no representaganancias. Los problemas de pegamiento de la columna perforadora y la prdida de circulacin
eran muy comunes en estas formaciones.
II.- DEFINICIN
Consiste en perforar el yacimiento o zona productora, utilizando un lodo de perforacin cuya
presin hidrosttica ejercida sobre el yacimiento sea ligeramente menor que la presin de poro de
la formacin productora, permitindole fluir a tasas controladas.en cuyo caso se agrega gas,aire o nitrgeno a su fase liquida, permitiendo la entrada de fluidos de la formacin al pozo, que
deben circularse y controlarse en la superficie. El uso de esta tcnica no se limita a formaciones de
baja presin, pues tambin se aplica en pozos de alta presin, con los mismos objetivos: reducir el
riesgo de atrapamiento por presin diferencial y hacer factible la perforacin.
Figura 5. Esquema de un arreglo tpico de equipo superficial para perforacin bajo balance.
III.Razones para utilizar el mtodo de Bajo balance.
1. Mejorar la productividad del pozo.
2. Optimizar la perforacin.
3. Disminuir costos.
1.- Mejorar la productividad.- Cuando se mantiene una presin de
yacimiento por arriba de la presin hidrosttica estamos asegurando que el
fluido de perforacin no entrar a la formacin evitando as el dao a la
misma por invasin de fluidos y slidos.
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2.- Optimizar la perforacin.- Una forma de optimizar la perforacin es, evitar lostiempos perdidos por pegadura de tuberas originados por presin diferencial,
mejorar los avances en la velocidad de penetracin y evitar la perdida de lodo.
Con la perforacin bajo balance donde la presin diferencial es a favor de laformacin nos permite obtener incrementos en la velocidad de penetracin y
disminuye el efecto de pegaduras
.
3.- Disminucin de costos.- Al evitar el dao a la formacin durante laperforacin, estaremos permitiendo una limpieza mas rpida del pozo sin la
utilizacin de estimulaciones o fracturamientos cuyo costo es muy alto.
La perforacin bajo balance nos permite maximizar el uso del fluido de control
(puede representar del 15 al 20% del costo total del pozo) al disminuir o eliminar la
perdida del mismo.
Al utilizar presiones diferenciales a favor de la formacin, nos permite utilizar
densidades del fluido de perforacin mas bajas que las utilizadas en una
perforacin normal. Es conocido que la densidad del fluido de perforacin tiene un
efecto importante en el desempeo de las barrenas y cuanto mayor es la
densidad, menor es el rendimiento de la barrena.
IV. Informacin para planear el Bajo balance.
b. Objetivo
a. Informacin
a.- Objetivo.- El principal objetivo de la perforacin bajo balance es la reduccinde costos, mediante la eliminacin del dao a la formacin durante la perforacin y
la optimizacin de la perforacin.
b.- Informacin.- Para obtener una buena planeacin es importante disponer dela siguiente informacin:
Geologa .Yacimientos .Perforacin
Plano de cimas y bases presin de poro fluido de perforacin
Planos de correlacin presin de fractura programa de barrenas
Litologa presin de sobrecarga Equipo superficial
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Fallas contenido de fluidos Programa direccional
V.- CONSIDERACIONES PARA SELECCIONAR EL FLUIDO CIRCULANTE A EMPLEAR
Como el fluido circulante debe realizarlas funciones normales de un fluido de perforacin y resolver
los problemas planteados por la condicin bajo balance, este debe reunir caractersticas de
densidad, lubricacin y acarreo de recortes, adems de:
a) Evitar que se presente corrosin en los elementos tubulares dentro del pozo.b) Evitar que se genere combustin espontanea.c) Evitar inestabilidad qumica.d) Tener el menor costo posible.
Cuando se requiere una densidad equivalente menor que la que se logra con fluidos lquidos, se
puede optar por sistemas de fluidos ultraligeros con esferas de vidrio de baja densidad, tecnologa
reciente que tiene limitantes en profundidad debido a la resistencia compresiva de estas. Comosolucin alterna y ms generalizada se emplea un lquido mezclada con gas en tal proporcin que
se obtenga la densidad equivalente necesaria, con las propiedades de lubricacin y acarreo de
recortes. Segn el estado mecnico y la posicin direccional del pozo, se realiza el siguiente
anlisis:
VI.- Fase gaseosa
Como en todas las operaciones que se realizan en un pozo, se trata de perforar con seguridad, al
mnimo costo y menor tiempo posible. El gas ms barato es el aire, pero utilizarlo implica riesgos
de corrosin y combustin espontanea, temas ampliamente tratados en la literatura de perforacin
bajo balance. Es comn tener en los pozos las condiciones de presin, temperatura y presencia de
fluidos para caer en ambas situaciones, por lo que el gas ms utilizado es el nitrgeno.
VII.- Fase liquida
La fase liquida que se usa normalmente, es la misma que para el fluido de perforacin normal para
el campo. En funcin de las condiciones de los pozos se emplean:
Diesel: sobre todo porque es el liquido comercialmente viable de menor densidad (0.87gr/cm) y porque evita totalmente el desarrollo de problemas fsico qumicos por la
presencia de arcillas en la formacin.
Agua: en yacimientos calcreos de presionados, profundos (>5 mil m) con un mnimocontenido de arcillas y con gradientes de presin menores a 0.7 gr/cm, el uso de agua es
la opcin econmicamente ms factible, dado que el uso de diesel no garantiza conseguircirculacin, lo que puede implicar perdida de grandes volmenes del fluido,
Salmuera: puede contrarrestar el efecto de la hidratacin de arcillas, pero presentacomplicaciones operativas con el control de su densidad, adems de su mayor costo.
Fluidos de baja densidad: son emulsiones directas (base agua) o inversas (base aceite)que dan como resultados fluidos de densidad entre 0.87 0.95 gr/cm segn su
formulacin y uso. Tienen la ventaja de ser sistemas completos resistentes a
contaminaciones.
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Espumas: recientemente se han logrado avances significativos con el empleo de sistemasde espumas, en donde la fase continua es el lquido y la fase dispersa es el gas. Permiten
alcanzar densidades de hasta 0.6 gr/cm, y su mayor compilacin es su manejo en
superficie.
Fluidos especiales para yacimientos (TIPO DRILLIN) son limpios y libres de slidos inertes, cuyo
costo es significativo su uso debe justificarse econmicamente en funcin de los beneficios de
evitar dao al yacimiento.
VIII.- Aditivos
Se debe usar un agente surfactante que ayude a alcanzar el patrn de flujo necesario para el buen
desarrollo de la perforacin. Puede seleccionarse un espumante de tipo aninico para generar
suficiente tencin inter facial lodo-nitrgeno y que la energa cintica del gas arrastre al lodo a los
lquidos producidos por el pozo y mantengan el patrn de flujo en los limites deseados aun cuandohaya menor control sobre la proporcin de las fases por la produccin de las formaciones. Por otro
lado el surfactante permite lograr suficiente capacidad de acarreo para limpiar el fondo del pozo y
llevar los recortes hasta la superficie. Esto es bsico debido a que comnmente no se logra tener
retorno completo durante la perforacin bajo balance o se pierde control sobre la columna de fluido
en el espacio anular en intervalos que generan mayores cadas de presin tales como: cambios de
gradientes de fractura de la roca, yacimientos con fracturas naturales, con alta permeabilidad, todo
lo cual obliga a hacer una rpida adecuacin de las condiciones de operacin para evitar puentes
de recortes que atrapen la tubera.
IX.- Torsin y arrastre
El factor de friccin de una tubera de perforacin en agujero entubado o abierto, puede variarentre 0.5 y 0.35 segn los componentes de la fase liquida as como el tipo y cantidad de slidos
acarreados; cuando se perfora con aire o gas, puede ser tan alto como 0.8 porque no hay
lubricacin.
X.- Barrenas e Hidrulica
Las barrenas deben ser adecuadas de acuerdo con el fabricante, debido a sus mejoras
sustanciales en estructura de corte y sistema de rodamiento respecto a las convencionales. La
condicin es respetar los parmetros ptimos de gasto, peso, torsin y velocidad de rotacin,
considerando que se usa un fluido en dos fases caya densidad puede variar y provocar cambios en
la flotacin, en el peso sobre barrena y en la torsin de la sarta de perforacin. La condicin de
bajo balance genera incrementos sustanciales en la velocidad de penetracin, pero debe aplicarseel gasto ptimo para garantizar limpieza adecuada del fondo del pozo y la velocidad anular
requerida para el acarreo de los recortes.
XI.- Proyecto direccional
Es conveniente analizar las severidades esperadas o las mximas permisibles en todos los pozos,
aunque este factor es ms crtico en pozos con ngulo superior a 30 u horizontales. Dos son los
fines especfico