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LIBERE EL VALOR DE SU RESERVORIO Salmuera de formiato de cesio para operaciones HPHT desafiantes. Una inversión en su pozo, su reservorio y su resultado final. www.formatebrines.com

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LIBERE EL VALOR DE SU

RESERVORIO

Salmuera de formiato de cesio para

operaciones HPHT desafiantes.

Una inversión en su pozo, su reservorio y

su resultado final.

www.formatebrines.com

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¿QUÉ ES LA SALMUERA DE FORMIATO DE CESIO?

Propiedades de la salmuera de formiato de cesio 2.2 g/cm3/18.36 lb/gal

Propiedad Valor

Densidad (g/cm3) @ 15.6°C 2.20

Rango de pH recomendado 9 – 11

Viscosidad (cP) @ 25°C 5.4

Actividad del agua (aw) @ 25°C 0.33

Punto de ebullición (°C) 131

Temperatura de cristalización verdadera (°C) 5.11)

Coeficiente de conductividad térmica (W/m/K) @ 10°C 0.338

Capacidad calorífica (J/g/K) @ 10 – 70°C 1.38

Coeficiente de fricción, metal a metal 2) 0.16

Coeficiente de fricción, metal a arenisca 2) 0.14

Coeficiente de fricción, metal a lutita @ 93°C 0.24

1) Como el grado de superenfriamiento es excepcionalmente alto, la salmuera de formiato de cesio de 2.20 g/cm3/18.36 lb/gal puede ser usada a muy bajas temperaturas.

2) Coeficientes promedio tomados a través de los años a todas las temperaturas.

La salmuera de formiato de cesio es la

elección perfecta para construcciones

de pozos desafiantes

Gran éxito operacional para BP, el primer

pozo HPHT horizontal perforado

BP, OTC 15322

• Fluidos de perforación HPHT

• Salmueras de terminación en

hoyo abierto HPHT

• Salmueras de terminación en

hoyo encamisado HPHT

• Fluidos de transporte para

empaque en grava

• Fluidos para filtros desplazables

• Fluidos para intervenciones HPHT

• Salmueras de suspensión HPHT

• OBM bajos en sólidos

• Píldoras antiatascos de tuberías

• Píldoras para matar el pozo

La salmuera de formiato de cesio es

simplemente formiato de cesio disuelto

en agua. El resultado es una salmuera

pesada con densidades que aumentan

con el nivel de formiato de cesio en

solución. Es parte de la familia de las

salmueras de formiato, junto con las

salmueras de formiato de sodio y de

potasio, y es fabricada por Cabot en

solución de alta pureza 80% w/w con

densidad de 2.20 g/cm3/18.36 lb/gal.

La salmuera de formiato de cesio

difiere de otras salmueras claras de

alta densidad en un número de formas

significativas:

• En forma pura, es altamente compatible

con los reservorios ya que contiene sólo

iones monovalentes y ningún haluro

• Propiedades antioxidantes y

estructurantes al agua ayudan

a proteger los polímeros contra

la degradación térmica a altas

temperaturas

• Con un pH natural de 10 – 10.5, está

bien adaptada a los metales y los

elastómeros

• Compatibilidad total con polímeros

solubles en agua, tales como el xantano,

lo que significa que puede ser usada

para formular fluido de perforación

• Es segura de manejar y no peligrosa

para el ambiente.

La salmuera de formiato de cesio de alta densidad de Cabot forma fluidos

únicos, no dañinos para perforación, completación, reacondicionamiento

y de suspensión de pozos. Sus destacables propiedades proveen

beneficios reales al dar a los operadores el poder para reducir los costos

de construcción de pozos, reducir los riesgos de SSMA (HSE) y maximizar

el potencial del reservorio.

La salmuera de formiato de cesio es ideal para trabajos difíciles

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LA INVERSIÓN QUE SIGUE RENTABILIZANDOSE

El desarrollo de esta salmuera benigna ha reducido

el riesgo de comprometer la integridad del pozo y

su productividad

Total, Revista Drilling Contractor, Mayo/Junio 2007

La salmuera de formiato de cesio es una inversión en su

pozo, su reservorio y su última línea. Liberará el valor total de

sus reservas y seguirá pagándole dividendos año tras año.

Está probado que la salmuera de formiato de cesio:

• Disminuye el tiempo y costo de construcción de pozos

• Maximiza las tasas de producción y entrega reservas

recuperables más rápidamente

• Facilita una definición mejor del reservorio

• Elimina las intervenciones de pozos caras

• Reduce el riego operacional y de SSMA (HSE)

La salmuera de formiato de cesio es ideal para pozos HPHT

desafiantes. Aporta particular valor como fluidos combinados no

dañinos de perforación de reservorios y de terminación, permitiendo a

los operadores construir pozos de gas HPHT profundos, de gran ángulo

completados en hoyo abierto para drenaje óptimo del reservorio. Siga

leyendo para descubrir cómo y por qué el formiato de cesio beneficiará

la economía de su próximo desarrollo de campo HPHT.

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MÁS RÁPIDO TIEMPO DE ENTREGA DE POZOS

Las operaciones de construcción de pozos HPHT usando salmuera de

formiato de cesio son más rápidas y más efectivas que aquellas que usan

fluidos tradicionales. En 29 construcciones de pozos gasíferos profundos

en el Mar del Norte ejecutados en sobrebalance con salmuera de formiato

de cesio entre 1999 y 2010 no hubo incidentes de pegado diferencial o de

control de pozos mientras se perforaba, se obtenía datos o se completaba.

El tiempo promedio de completación para estos pozos es de 21 días contra un

promedio de 46 días 1) para pozos perforados con lodos base aceite (OBMs).

Eso es 25 días de costos ahorrados y 25 días más cerca de las ganancias de

producción. Miremos ahora como y por qué se logra tales resultados.1) SPE 145562

Lubricidad de campo según medición del Probador de Lubricidad HLT

Fluido Metal-a-metal Metal-a-arenisca

Base agua, 15.0 lb/gal 1) 0.264 0.338

Base diesel, varios pesos 1) 0.180 0.223

Base mineral, varios pesos 1) 0.223 0.231

Base sintético, varios pesos 1) 0.181 0.253

Formiato de potasio/cesio 2) 0.162 0.144

1) Coeficientes de fricción promedio a través de varios años medidos con el mismo instrumento.2) Coeficientes de fricción promedio a todas las temperaturas.

La tasa de penetración

era un problema mayor

y la reducida ECD con

formiato de cesio hizo

una contribución muy

significativa en mejorar la

tasa de penetración (ROP)

BP, OTC 15322

• Bajas densidades equivalentes de circulación

(ECDs), mejor hidráulica y limpieza del hoyo

mejorada

• Desempeño de broca aumentado y extensión de

la vida útil de la broca resulta en menos sacadas y

mayor tasa de penetración

• Eliminación de pegado diferencial

• Mínimo tiempo no productivo

• Estabilización de las lutitas y fortalecimiento del

pozo a través de la reducción de la inhibición del

hinchamiento y de la penetración por presión

intersticial

• Tiempos de verificación de flujo más rápidos

• Menor tiempo de circulación para enfriar las

herramientas MWD

• Bajos torque y valores de arrastre en perforaciones

de alcance extendido y de ángulo elevado

• Estabiliza los polímeros viscosificantes y de

pérdida de fluidos a altas temperaturas

• Reduce los tiempos de acondicionamiento de lodos

• Se recupera rápidamente el flujo operacional

después de paradas ya que no se requiere tiempo

extra para romper el gel

• Bajas fuerzas de gel previenen los riesgos de

suaveo y de surgencias

• Excelente control de pozos

• Rápida detección de arremetidas debido a la baja

solubilidad en gas y baja tasa de difusión de gas

El formiato de cesio se desempeña bien a bajas temperaturas. El gráfico muestra la

temperatura de cristalización verdadera (TCT) para formiato de cesio (sal única). Los puntos

de superenfriamiento indican la temperatura donde el fluido ha sido mantenido exitosamente

por al menos dos semanas en la presencia de material estándar de siembra.

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

TCT CsFo

TCT CsFo – extrapolado

CsFo superenfriamiento

Tem

pera

tura

[˚C

]

Densidad [g/cm 3]

TCT sal única de formiato de cesio

Perforación más rápida y segura El formiato de cesio libre de sólidos es la salmuera perfecta para fluidos de perforación bajos en sólidos. Este fluido extremadamente

lubricante con baja viscosidad, alta conductividad térmica y buena capacidad calorífica es ideal para perforaciones HPHT. Entrega los

siguiente beneficios:

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Terminaciones sin problemas

La salmuera de alta densidad de formiato de cesio ha sido usada

exitosamente en cientos de operaciones de hoyo encamisado y de

hoyo abierto desde 1999, incluyendo muchos trabajos donde ha

sido desplegado como la fase de fluido interna de lodos base aceite

bajos en aceite (LSOBMs). Entrega los siguientes beneficios para las

completaciones:

• El formiato de cesio, amigable con la formación, minimiza el impacto sobre el

reservorio.

• Ambiente limpio, sin sólidos para operación sin problemas de herramientas de

terminación, válvulas y empacadores

• Manejo seguro y no peligroso para el ambiente

• Altamente durable – la salmuera de formiato de cesio es desplegada de forma segura

en pozos HPHT, tales como Mako-6 en Hungría con una BHST de 235°C/455°F

• Compatible con metales y elastómeros usados en aplicaciones hoyo abajo, bajo

condiciones HPHT

Fluido universal ahorra tiempo y costos de desplazamientode fluidos

Fluidos de perforación basados en salmuera de formiato de cesio

redujeron el riesgo y mejoraron la economía de los pozos en el campo

Huldra al: proveer excelente control de pozo, bajando las ECDs,

aumentando la velocidad de sacadas, evitando surgencias y suaveo,

reduciendo el tiempo para verificaciones de flujo, y mejorando la limpieza

del hoyo Statoil, SPE/IADC 105773

La propiedades únicas de la salmuera de

formiato de cesio la hacen un verdadero

fluido universal para todas las aplicaciones

que requieren de un fluido denso y claro

para proveer control de pozos seguro. Puede

ser usado como fluido de perforación bajo

en sólidos, fluido para filtros desplazables,

salmuera de terminación y fluido de

suspensión, lo que significa que su

formación es expuesta a un solo filtrado.

Más aún, la ausencia de residuos de lodo

tradicional permite que las operaciones de

terminación sean concluidas exitosamente

en tiempos récord.

• 17.7 días para perforar y registrar una

sección promedio de reservorio de

412 metros en los pozos A-4, A-5, A-6,

A-10 y A-15 con fluidos basados en

formiato de cesio

• Sin problemas de tuberías atascadas,

deslaves o inestabilidad

• Tiempo promedio de terminación de

15.7 días

• Pozo A-6 estableció record como la

terminación HPHT más rápida jamás

realizada en el Mar del Norte

Campo: Kvitebjørn / Operador: Statoil

Tiempos de perforación y terminación para pozos HPHT en Kvitebjørn

Pozo A-4 A-5 A-6 A-10 A-15 Promedio

Longitud sección (metros) 290 302 583 513 376 412.8

Tiempo perforación/registro (días) 13.5 11.5 35.1 13.9 14.5 17.7

Tiempo terminación (días) 17.5 17.8 12.7 15.9 14.8 15.7

Tiempo total (días) 31 29.3 47.8 29.8 29.3 33.4

Ref. SPE 105733

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CONTROL DE POZOS SOBRESALIENTE

No ha habido incidentes de control de pozos en ninguno de los pozos profundos de gas HTHP

perforados y completados con salmuera de formiato de cesio, incluyendo 14 pozos perforados

y completados en hoyo abierto en sobrebalance por un total de 432 días en los campos de

Statoil Huldra y Kvitebjørn. Este sobresaliente récord de "cero incidentes" establecido en

ambientes hostiles es una prueba del ambiente controlado de pozos HTHP provisto por los

fluidos de perforación y terminación de formiato de cesio.

Los beneficios específicos de control de pozos de las salmueras de formiato de cesio en pozos HPHT desafiantes, son:

• Eliminación de agentes densificantes y el hundimiento asociado

• Eliminación virtual de difusión de gas en pozos de ángulo elevado durante paradas de circulación

• La ausencia de sólidos y las bajas fuerzas de gel significan ECDs más bajos y presiones de suaveo/

surgencia menores, reduciendo el riesgo de arremetidas, pérdidas y desestabilización

• Excelente detección de arremetidas ya que los influjos de hidrocarburos no son solubilizados y muestran

un inmediato aumento de volumen en la superficie como ganancias del pozo. Esto da al personal de

perforación un "sistema de alerta temprana" y más tiempo para neutralizar arremetidas en forma segura.

• Se inhibe el taponamiento formado por hidratos y se mejora el control de pozos debido a las propiedades

inhibidoras de hidratos de la salmuera de formiato de cesio.

• Confiable operación de válvulas de aislamiento – el formiato de cesio libre de sólidos crea un ambiente

confiable para la operación de válvulas de aislamiento.

La salmuera de formiato de cesio ha provisto de un control efectivo de pozos

en más de 20 operaciones HPHT de reparación y suspensión en Elgin/Franklin

Total, Revista Drilling Contractor, Mayo/Junio 2007

• La ause

surgenci

• Excelente

un inmed

perforac

•• Se

No ha

perforad

y complet

Statoil Huld

ambientes

fluidos de p

Los benefic

• Elim

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El motivo para elegir este fluido de perforación era el control de

pozo mejorado. La naturaleza de alta densidad, libre de sólidos de

la salmuera formiato de potasio/cesio provee baja ECD, elimina el

riesgo de hundimiento de barita, y disuelve muy bajas cantidades

de gases del reservorio Statoil, SPE/IADC 105773

ación era el control de

sidad, libre de sólidos de

vee baja ECD, elimina el

e muy bajas cantidades

Statoil, SPE/IADC 105773

Narrow drilling window

En al menos tres campos mar afuera perforados con formiato de cesio – Kristin,

Huldra y Kvitebjørn – la ventana para perforar entre presión de poro y presión de

fractura de la formación en las secciones del reservorio era muy estrecha. Por

ejemplo, en Kristin el margen del tubo ascendente de 0.09 g/cm3 redujo la ya

estrecha ventana de perforación a sólo 0.09 g/cm3. La alta ECD de un lodo base

aceite (OBM) en este ambiente habría sido muy difícil de soportar mientras se

mantenía un margen de tubo ascendente. La ECD real medida con PWD mientras se

perforaba los pozos Kristin con salmuera de formiato de cesio fue sólo 0.05 – 0.06 g/cm3

más alta que el peso estático del lodo.

En los pozos Huldra y Kvitebjørn, el fluido de perforación de yacimiento de formiato

de cesio combinado con tasas de perforación reducidas y ROP a tope mantuvieron

la ECD entre 0.04 y 0.06 g/cm3 sobre el peso estático del lodo, aunque podían

ocurrir excursiones hasta 0.09 g/cm3 mientras se perforaba lutitas desde aumentos

temporales desde sólidos de baja gravedad.

Abordando ventanas estrechas de perforación

Pre

sió

n d

e p

oro

Fra

ctu

rac

ión

Tubo ascendente

1.96

895

39 18 23

934 952 975 (bar)

2.05 2.09 2.14 (g/cm3)

Circ. Ventana

h v

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La naturaleza monovalente y pH suavemente alcalino de la salmuera de formiato de cesio

significan que es altamente compatible con polímeros, elastómeros y metales hoyo abajo.

Elastómeros y sellosNumerosos casos de campo y estudios de investigación conducidos por Baker Oil Tools, Shell

Research, Cabot y otros muestran que las salmueras de formiato son muy adecuadas a la

vasta mayoría de los elastómeros y sellos usados en aplicaciones hoyo abajo. Los riesgos de

filtraciones, daño a los equipos y faltas de seguridad son reducidas significativamente, dejando

las operaciones corriendo fluidamente sin preocupaciones. La compatibilidad de las salmueras

de formiato es en gran medida debida a tres razones:

• A diferencia de las salmueras divalentes, el formiato de cesio no produce

entrecruzamientos con elastómeros de nitrilo

• No se requiere inhibidores de corrosión – una causa común de incompatibilidad con

elastómeros.

• pH – la mayoría de los elastómeros son relativamente estables en el ambiente de pH

suavemente alcalino que proveen las salmueras de formiato.

La tabla abajo muestra algunos resultados de ensayos típicos de elastómeros con salmueras

de formiato tamponadas.

Tipo de elastómero 1)Condiciones de ensayo Recom -

endado°C Temp. °F Tiempo

FEPM (Aflas®) (TFE/P)204 400 7 días

175 347 8 semanas

FFKM (Kalrez® Chemraz®) 191 375 7 días

EPDM 120 248 8 semanas

NBR3 120 248 8 semanas !

HNBR191 375 7 días

175 347 8 semanas

FKM (Viton®)3 120 248 8 semanas !

Base-resistant FKM (Viton® ETP) 2)

163 325 3 semanas

170 338 8 días

177 350 4 semanas

200 392 7 días

PEEK 180 356 7 días

Grafoil® 170 338 8 días

Las siguientes pautas han sido empleadas:< 15% cambio de volumen (o dureza)< 35% Cambio de fuerza tensora (o elongación).

1) Tipo de elastómero – se relaciona con todo este grupo de elastómeros.2) También denotado como FEPM por ASTM D140, aunque sus perfiles de estructura y propiedades físicas y químicas son significativamente diferentes.3) Como los elastómeros NBR y FKM no son compatibles con el pH alcalino no deberían ser usados con salmueras de formiato tamponadas a pH alcalino.

Estabiliza polímeros a altas temperaturasExtensivos ensayos han demostrado que las salmueras de formiato de Cabot aumentan la

estabilidad en alrededor de 85°C/153°F mediante la extensión de la temperatura de transición

del polímero y el barrido de radicales libres hidroxilos (OH). Polímeros especiales HTHP estables

pueden ser usados para formular fluidos de perforación para uso a temperaturas mayores

que 200°C/392°F. Las salmueras de formiato son antioxidantes naturales con la capacidad de

barrer radicales OH que causan la degradación de polímeros a altas temperaturas.

bot aumentan la

atura de transición

ales HTHP estables

uras mayores

la capacidad de

as.

FLUIDO ALTAMENTE COMPATIBLE RECORTA COSTOS DE CONSTRUCCIÓN

Ninguna falla ni incidente

relacionado con elastómeros

Statoil, IADC/SPE 74541

3)

EsExt

e

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Después de seis años sumergido

en salmuera de formiato, la sarta de

producción fue recogida desde el pozo

High Island A-5 #1 afuera de la costa

tejana. Es destacable que las marcas

de identificación en el tubo estaban

intactas aún, a pesar de combatir

presiones de 14.000 psi y temperaturas

de 350°F (177°C).

La última y más profunda unión de

sarta de producción fue examinada

rigurosamente por expertos

metalúrgicos y declarada de estar

en excelente condición. Los ensayos

indicaron que la fuerza y dureza del

tubular de 13Cr no fueron afectadas. El

largo completo del tubular estaba libre

de grietas, sin corrosión ni signos de

quebrajamiento.

Cuando el empaque fue colocado

en 2002, High Island A-5 pertenecía

a BP y ahora pertenece a Apache.

Después de una a dos semanas, el

rápido quebrajamiento de tubulares

13Cr a temperaturas relativamente

bajas y profundidades con salmueras

de haluro llevó al operador a cambiar

el fluido de empaque a salmuera de

formiato. Su compatibilidad con la

tubería de acero SM13Cr probó que

esta era la decisión correcta.

ativamente

fundidades con salmueras

de haluro llevó al operador a cambiar

el fluido de empaque a salmuera de

formiato. Su compatibilidad con la

tubería de acero SM13Cr probó que

esta era la decisión correcta.

La experiencia en laboratorio y en

terreno ha mostrado que las salmueras

tamponadas de formiato sin inhibidores

de corrosión son considerablemente

menos corrosivas que otras salmueras

a altas temperaturas, incluso después

de exposición a grandes influjos de

gas ácido. Desde 1999, la salmuera de

formiato de cesio ha sido expuesta

regularmente a condiciones HPHT hasta

225°C/437°F a menudo por largos

periodos sin iniciar corrosión general,

corrosión por picaduras o corrosión bajo

tensión en los metales hoyo abajo.

La baja corrosividad de las salmueras

de formiato se debe a sus propiedades

benignas. Siendo un fluido monovalente

con un pH alcalino significa que puede

ser tamponado con tampones carbonato/

bicarbonato para mantener pH favorable

aún después de grandes influjos de

gas ácido. De hecho, el pH en salmuera

tamponada de formiato nunca cae debajo

de alrededor de 6 a 6.5 al entrar en

contacto con gases ácidos del reservorio.

Más aún, los inhibidores de corrosión

no deberían ser usados en salmueras

de formiato y no se requiere biocidas. El

contenido de haluros de la salmuera de

formiato de cesio es muy bajo, lo que

reduce el riesgo de ataques de corrosión

rápidos y catastróficos asociados a los

haluros, tales como corrosión por

picaduras y corrosión bajo tensión.

Y finalmente, el ión formiato es un

antioxidante, que limita la necesidad

de barredores de oxígeno y evita los

problemas que ocurren a menudo cuando

estos barredores se tornan depletados.

Ensayo de corrosiónde seis años

En High Island A-5 pozo #1, las marcas de identificación de tubo estaban todavía intactas después de

6 años de inmersión en salmuera de formiato a altas presiones y temperaturas

Propiedades de fluidos estables a

altas temperaturas Statoil, SPE/IADC 105773

Corta el riesgo de corrosión

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La salmuera de formiato de sodio ayuda a entregar pozos HPHT que rutinariamente alcanzan

o exceden las expectativas de desempeño de la producción. La experiencia muestra que esto

es particularmente cierto en pozos gasíferos profundos perforados y terminados en hoyo

abierto completamente con salmuera de formiato de cesio.

Amable con las formaciones y los filtrosEl formiato de cesio minimiza el daño a las formaciones y a los filtros. Al usar salmuera de formiato de cesio,

los caudales de hidrocarburos se incrementan, los riesgos de intervención se reducen y la vida productiva y

durabilidad del pozo son maximizados. Puede ser formulado con partículas de carbonato de calcio solubles en

ácido y polímeros amigables con la formación para hacer fluidos de perforación bajos en sólidos, que son usados

como fluidos para filtros desplazables. En estos casos, las completaciones de más arriba usando salmuera de

formiato de cesio usualmente siguen. En la conclusión de una operación de construcción de pozo, el pozo puede

ser suspendido por largos períodos con el mismo fluido. Cualesquiera escenario sea elegido, el reservorio es

únicamente expuesto a un filtrado – salmuera de formiato de cesio.

Específicamente, la salmuera sin sólidos de formiato de cesio permite un buen desempeño dentro del flujo en

las siguientes formas:

• No hay agentes densificantes que reduzcan la permeabilidad de la formación y bloqueen los filtros de arena

• No hay precipitación de escamas desde los fluidos y gases del reservorio

• No hay bloqueo de emulsión resultante de la mezcla del fluido con los fluidos del reservorio

• Estabiliza las arcillas intersticiales

• Mínima migración de finos a través de la formación

• No hay cambios de humectabilidad ya que no se requiere de agentes humectantes

• Revoques de filtrado ultra delgados levantados y retroflujo fácil a bajas presiones de abatimiento ahorrando

tiempo y dinero.

La pruebaLos pozos completados con formiato de cesio en estos campos han mostrado bajos factores de daño en

arenisca y caliza de baja permeabilidad sin ninguna necesidad de tratamientos de limpieza o estimulación.

Los residuos de revoque de filtrado muy finos dejados en la pared del pozo fueron levantados hacia afuera

fácilmente o fueron quebrantados naturalmente y permitieron un flujo libre de los hidrocarburos a través de los

filtros para arena en la puesta en marcha de la producción.

SOBRESALIENTE DESEMPEÑO DE POZO Y RECUPERACIÓN DE RESERVAS

El fluido de formiato

de cesio para filtros

desplazables previene

que sus filtros se tapen

El pozo está fluyendo ahora a niveles sobre las

expectativas a 79 mmscf/día, probando que no ha

ocurrido factor de daño significativo al pozo

George Lumsden, Marathon

10

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El uso de lodo de formiato de cesio/potasio con cedazos autónomos en

completaciones a pared de pozo ha resultado en pozos muy productivos

con bajos factores de daño

Statoil, SPE/IADC 105773

La píldora para matar el pozo ha sido en consecuencia no dañina y el programa de

perforación ha alcanzado la productividad deseadaBP, OTC 19242

• Buen desempeño del flujo del pozo en

la puesta en marcha de la producción

• Pozos limpiados naturalmente

durante la fase temprana de

producción

• Tasa de producción promedio de

gas de 7 – 8 MMm3/día desde 2002

hasta 2003

• Hacia el final del séptimo año de

producción, los seis pozos del campo

Huldra habían entregado casi 80%

de gas recuperable y casi 90% de

reservas de condensado

• Después de diez años, la producción

acumulada es cercana a 100% de las

estimaciones originales de reservas

recuperables 1)

1) El Norwegian Petroleum Directorate estima las reservas recuperables de Huldra en 16 mil millones de m3 de gas y 5 millones de m3 de petróleo/condensado.

Campo: Huldra. Operador: Statoil

Reservas de producción

acumuladas del campo Huldra,

2001 hasta 2011

0

20

40

60

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ga

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Año de producción

Gas

Condensado

Fuente: Norwegian Petroleum Directorate

Recuperando reservas – Una

comparación en el Mar del Norte

• Tune y Huldra fueron ambos

perforados y terminados a hoyo

abierto con salmueras de formiato de

alta densidad

• Los pozos de Marnock fueron

terminados a hoyo abierto con OBM,

sufrieron bloqueo de los cedazos para

arena y necesitaron estimulación.

Shearwater y Erskine fueron

perforados con OBM y completados

como hoyos encamisados.

• Sobre 50% del gas recuperable

y de las reservas de gas fueron

recuperadas desde Tune y Huldra en

cuatro años. En la marca de los ocho

años, los campos ya habían producido

cerca de 90% de las reservas de gas y

95% de las reservas de condensado

• Shearwater, Marnock y Erskine todos

tuvieron un desempeño inferior que

Huldra y Tune.

Campos: Huldra y Tune. Operador: Statoil

Porcentaje de reservas

recuperadas del Mar del Norte

de cinco campos HPHT con

reservas recuperables de

gas estimadas de 10 – 24 mil

millones de m3

0

10

20

30

40

50

60

70

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Año de producción

Huldra 16.0

Tune 18.0

Marnock 16.9

Shearwater 23.9

Erskine 10.5

OBM y

estimulación

OBM

OBM

Campos Tune y Huldra perforados

y completados con

salmueras de formiato

Fuente: Norwegian Petroleum Directorate

11

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Las exclusivas propiedades de los fluidos de perforación de

yacimientos basados en salmuera de formiato de cesio aportan

mejores datos para la toma de decisiones y para ejecutar las

operaciones de construcción de pozos.

• Ayuda a la evaluación del reservorio a través de datos de alta calidad generados

por herramientas para registro de datos acústicos, de resistividad y nucleares

• Incluye mejor definición de las capas de roca que contienen hidrocarburos

movibles. Es decir, reservorio neto

• Permite mejor visualización de detalles estructurales y deposicionales de la

roca para crear modelos precisos del reservorio

Las salmueras de formiato de cesio hacen fluidos muy conductivos que contienen

pocos sólidos, creando el medio ideal para todas las mediciones acústicas y

para el registro de imágenes de resistividad de alta resolución. La alta calidad de

los registros de imágenes obtenibles en salmueras de formiato de cesio revelan

características sedimentarias en escala de un centímetro, proveyendo a los geo

modeladores con importante información sobre el echado estructural, el ambiente

deposicional y la orientación de los cuerpos de arena. Esta información detallada

permite la creación de modelos superiores de reservorios.

La salmuera de formiato de cesio es única entre los fluidos de perforación HPHT al

tener un filtrado muy denso (hasta 2.30 g/cm3/19.2 lb/gal) que tiene una sección

transversal fotoeléctrica (Pe) sensacionalmente alta de hasta 259 barns/elec.

Cualquier invasión de este filtrado de lodo en la formación alrededor del hoyo

de perforación se vuelve altamente visible a las herramientas de adquisición de

registros nucleares contra un fondo de Pe de 2 a 6 barns/elec para los materiales

rocosos comunes y los fluidos de formación.

El registro del efecto fotoeléctrico generado por la invasión del filtrado de formiato

de cesio es extremadamente útil para corregir la curva de densidad de los efectos

del lodo en la perforación y de la invasión del filtrado de lodo, y para estimar la

saturación del filtrado. Además, es ideal para definir las arenas permeables. Al

combinar el efecto fotoeléctrico y su alta resolución vertical con las mediciones

de la resistividad de la perforación y del escariado en los procedimientos de

adquisición de registros durante la perforación (LWD), se produce una definición

muy precisa y confiable del reservorio neto.

VEA SUS ACTIVOS

Este fluido de perforación

bajo en sólidos y muy

conductivo ha sido

encontrado como ideal

para todas las mediciones

acústicas y para registro

de imágenes eléctricas...

El factor de registro

fotoeléctrico es útil no

sólo para corregir la

curva de densidad y para

estimar Sxo, pero también

es ideal para definir

arenas permeables

Statoil, SPE/IADC 105773

Las exclusivas propiedades del formiato de cesio

ayudan a generar modelos de reservorios más

precisos FOTO, CORTESÍA DE BAKER HUGHES

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Imagen de resistividad FMI del fluido de perforación

con formiatos de cesio, que muestra una estructura

fina de lutolita laminada con fracturas inducidas por la

perforación en un trecho del hoyo de la perforación de

50 cm de largo

Ref. SPE 105733

La combinación de las respuestas del registro de la

resistividad obtenidas a partir de la LWD de la perforación

(P16_1) y del escariado (P16_2) con el efecto fotoeléctrico

(PEB_1) es una técnica potente para definir los intervalos

de arena permeable (SAND_FLAG)

Ref. SPE 105733

Los resultados (de datos LWD de fluido basado en formiato de cesio) concuerdan

con la porosidad central de distintas litologías en tres pozos diferentes, así que

estamos muy seguros de que este nuevo enfoque funciona. Además, la salmuera

de formiato de cesio nos ayuda a definir mejor el reservorio neto y a producir

modelos de reservorios mejorados

Erik Sandtorv Pedersen, Petrofísico, Statoil ASA, Formate Matters no. 2, Abril/Mayo 2008

Entrega una definición confiable y consistente, del

reservorio neto, de la porosidad de la formación, y de la

saturación HC al aprovechar las propiedades nucleares

únicas del formiato de cesio

Statoil, SPE/IADC 105773

13

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SALMUERA DE FORMIATO DE CESIO LA ELECCIÓN SEGURA

La salmuera de formiato de cesio reduce significativamente el riesgo de

daño ambiental del operador y de heridas del personal. Si hay una liberación

accidental o derrame, los efectos son mínimos y se reduce acordemente la

responsabilidad.

Amigable ambientalmenteEl formiato de cesio es no peligroso para el medio ambiente y el ión formiato

se biodegrada completamente cuando está diluido con agua. Cumple con los

demandantes estándares ambientales fijados por CEFAS (Centro para el Ambiente,

Pesquerías y Ciencias de la Acuicultura, por sus siglas en inglés) en el RU, la Autoridad

Noruega de Control de la Polución (SFT) y otras autoridades ambientales a través del

mundo. Usado en ambientes altamente sensibles desde el mar de Barents y el Mar del

Norte hasta usos en la costa de Hungría y Alaska, las salmueras de formiato reducen el

efecto ambiental de la exploración de hidrocarburos.

Usado en ambientes altamente sensibles, tales como el Mar de Barents, el formiato de cesio cumple

requisitos ambientales exigentes, incluyendo el estándar oro de CEFAS

Intertek Metoc condujo un extensivo estudio de evaluación de impacto ambiental

y encontró que “Las evaluaciones de riesgo cuantitativas, siguiendo los enfoques

recomendados por OSPAR, indican que el uso y descarga de salmueras de formiato, en

una manera similar a muchos casos de estudio, no produce un riesgo significativo al

ambiente." Intertek Metoc concluyó indicando “Los fluidos de perforación y terminación

de salmuera de formiato presentan a los operadores oportunidades para minimizar el

impacto ambiental de una operación de construcción de pozos".

Las conclusiones del estudio indican que la descarga de cantidades moderadas

de salmueras de formiato es improbable que lleve a impactos significativos en el

medio ambiente marinoENI, SPE 94477

FO

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: 1-IMA

GE

S.N

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14

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Amigable con las operacionesEl formiato de cesio no sólo es amigable ambientalmente, sino además es amigable

con las personas. Es no peligroso, con excelentes resultados de pruebas contra los

fluidos convencionales para toxicidad dérmica, irritación ocular, sensibilización de la

piel y mutagenecidad. Esta no-toxicidad significa un ambiente de trabajo más seguro

y menos restrictivo. A diferencia del bromuro de zinc y de calcio, las salmueras de

formiato se manejan con seguridad sin trajes de goma, protección facial completa ni

respiradores. El récord de seguridad con el formiato de cesio es excelente. En trece

años de uso no hay incidentes registrados de daños personales causados por el

formiato de cesio.

No se requiere trajes de goma ni respiradores cuando se maneja salmuera de formiato de cesio

La exclusiva tecnología de recuperación de Cabot convierte los

fluidos de perforación y completación en salmueras limpias,

permitiendo que los fluidos sean usados en múltiples pozos con

ahorros significativos de costos

Operaciones sostenibles

Las operaciones están basadas en la renta, recuperación y reuso de formiato de

cesio. Este modelo de negocio sustentable reduce los costos de operación y minimiza

el impacto ambiental. Mediante un manejo cuidadoso, la mayoría de la salmuera

es recuperada y re-utilizada. Este enfoque estimula un mejor manejo de químicos,

con tanto el operador como Cabot teniendo un interés en conservar los químicos y

minimizar los desechos.

Los riesgos de SSMA (HSE) de trabajar con bromuro

de zinc fueron considerados como inaceptables, por

lo tanto el formiato de cesio se convirtió en el único

fluido capaz de entregar este objetivo BP, OTC 19242

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RENTA DE SALMUERA

Cabot provee de salmuera de formiato de cesio a

clientes en términos de renta, reteniendo la propiedad

de la salmuera durante el trabajo. A la completación, el

producto usado es transportado de vuelta a un centro

de reciclaje para recuperación y al cliente se le cobra por

cualquier pérdida en valor de salmuera.

Minimizar las pérdidas de salmuera durante el transporte, uso y

recuperación es una característica esencial del modelo de negocios

único de la compañía. El modelo permite a los usuarios concentrarse

completamente en ejecutar sus proyectos, con la seguridad de

saber que Cabot maneja el formiato de cesio de principio a fin.

Cabot es un ganador del premio Global a la Renta de

Químicos de UNIDO (por sus siglas en inglés, Organización

de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial), en

reconocimiento a su rol pionero en introducir el concepto

de rentar salmuera de formiato de cesio en la industria de

exploración y producción petrolera y gasífera. Con un manejo

cuidadoso de fluidos y minimización de pérdidas, Cabot

asegura una máxima utilidad de este recurso de alto valor.

La renta de salmuera significa que los usuarios se concentran

totalmente en ejecutar sus proyectos, con la seguridad de

saber que Cabot maneja el formiato de cesio de principio a fin

La renta de químicos provee soluciones prácticas para que la

industria se vuelva más eficiente y verde. Al mismo tiempo, reduce

el consumo innecesario de químicos peligrosos y protege la salud

humana y el medio ambienteKandeh K. Yumkella, Director-General, UNIDO

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UNA RIQUEZA DE CONOCIMIENTOCabot Specialty Fluids Ltd. es la autoridad líder mundial en salmueras de formiato.

Desde su incorporación en 1996, ha construido una riqueza de conocimiento y

competencia en esta área de especialidad a partir de cientos de trabajos alrededor del

mundo, la mayoría de los cuales son operaciones HPHT de perforación, terminación e

intervención. Opera su propio laboratorio de investigaciones en Aberdeen y ha invertido

extensivamente en investigación externa. El resultado es informes colaterales valiosos

tales como el Manual Técnico del Formiato, historias de casos, informes de evaluación

ambiental, DensiCalc™ la calculadora de densidad y la herramienta BrineWise™ de

costeo, todos los cuales pueden ser descargados desde la página web informativa de

Cabot, salmuerasdeformiato.com.

SOPORTE GLOBALCabot Specialty Fluids Ltd. tiene su casa matriz en Aberdeen, Escocia. La compañía opera

globalmente, con oficinas de venta/puntos de almacenamiento en Noruega, Singapur y

puntos adicionales de almacenamiento en Canadá y Kazajstán.

Con cerca de 100 personas dedicadas a las salmueras de formiato y nada más, ninguna

otra compañía iguala la experiencia, competencia y dedicación exclusiva de Cabot a este

producto. Un calificado equipo de ingenieros de campo espera para asistir a operaciones en

cualquier parte del mundo y laboratorios bien equipados en Aberdeen, Bergen y Singapur

proveen formulaciones de fluidos, análisis de fluidos, resolución de problemas y asesoría

técnica a la medida de los clientes.

SUMINISTRO ASEGURADOCabot Specialty Fluids Ltd. forma parte de Cabot Corporation, listada en bolsa. Cabot

posee y opera la mina de Tanco en el lago Bernic, Canadá, donde se encuentra el 80%

de los depósitos polucita conocidos del mundo. La polucita se extrae y se procesa en

formiato de cesio y productos químicos finos de cesio.

Cabot Corporation es una compañía global de especialidades químicas y de materiales

de altas prestaciones con sede en Boston, EE.UU., con ingresos anuales de más

de EE.UU. $ 3 mil millones. Durante sus 125 años de historia, Cabot ha ganado una

reputación por producir materiales de alta calidad con un respeto inquebrantable a la

sostenibilidad y la seguridad. El grupo cuenta con operaciones en más de 20 países y

emplea a unas 4.300 personas en todo el mundo.

El Laboratorio de Operaciones y Soporte Técnico

de Cabot en Aberdeen esta siempre listo para

ayudar con pruebas y formulación de fluidos

Adicionalmente a ser usado en los 7 pozos de Kvitebjørn, la salmuera de

formiato de cesio/potasio ha sido el fluido de completación HPHT elegido

en todos los 6 pozos de Huldra y en 7 pozos de KristinStatoil, SPE/IADC 105773

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Statoil – 15 pozos HPHT perforados y 22

terminados usando salmueras de alta

densidad de formiato de cesio/potasio sin

un sólo incidente de control de pozos.1)

1) SPE 145562, 2007

TXM Mako-6,sudeste de HungríaPozo HPHT gas/condensado

235°C/455°F – 96+ MPa/14,000+ psi

Dos récords fueron rotos durante esta

desafiante operación de matar el pozo y

suspensión, usando salmuera de formiato

de cesio de 2.15 g/cm3/17.94 lb/gal – el

empacador más profundo colocado en

Hungría a 5,198 m/17,054 ft y la más alta

temperatura para el uso de salmuera de

formiato de cesio a 235°C.

Mako-6 fue perforado, terminado

y abandonado temporalmente con

salmuera de cloruro de calcio de

1.33 g/cm3/11.1 lb/gal en el hoyo. El

análisis de registros reveló significativo

gas en numerosos intervalos y se inició

una extensiva operación de fracturación

hidráulica. Esto fue exitoso al principio,

pero luego de descubrir gas H2S, los

consultores de fluidos de M-I SWACO,

TXM iniciaron una operación de matar

el pozo con salmuera de formiato de

cesio. Un total de 57 m3 de salmuera de

formiato de cesio a 2.15 g/cm3/17.92 lb/gal

fue bombeada en forma forzada hacia

abajo en la tubería de revestimiento de

5 1/2" hasta el fondo de la zona perforada

a 5,300 metros para minimizar la presión

de cabeza de pozo y permitir entubar

bajo presión un empacador y una sarta

de prueba en el hoyo.

Formiato de cesio de alta densidad fue

elegido ya que las salmueras alternativas

con más baja densidad desarrollan

presiones de superficie mucho más altas,

SALMUERA DE FORMIATO DE CESIO EN EL CAMPO

Shell Shearwater,Mar del Norte Pozo HTHP Gas/condensado

185°C/365°F – 103MPa/15,000 psi

Como respuesta a una solicitud de

emergencia de Shell, sobre 2,500

barriles de formiato de cesio y fluido

de matar el pozo en base a mezcla

de formiato de cesio/potasio fueron

despachados rápidamente a Shearwater.

La presión a boca de pozo había subido

dramáticamente y una operación de

matar el pozo era necesaria. El formiato

de cesio redujo la presión exitosamente

a cabeza de pozo desde sobre 758 bar

(~11,000 psi) hasta alrededor de 103 bar

(~1,500 psi), justo como shell lo había

planeado.

Statoil Kvitebjørn,Mar del NorteCampo HPHT gas/condensado

155°C/311°F – 81 MPa/11,700 psi

Doce secciones de reservorio han sido

perforadas y diez completadas con

salmuera de formiato de cesio/potasio en

el campo Kvitebjørn desde 2004.

Previo a 2007, todas los intervalos

de reservorio de Kvitebjørn fueron

exitosamente perforados usando

técnicas convencionales hasta TD con

inclinaciones en el rango de 23 – 46°.

El desempeño de perforación fue muy

bueno con ROPs desde moderados hasta

altos, buena hidráulica, sin atascos de

tubería, bajo torque/arrastre y excelente

limpieza del hoyo.

Uno de los pozos fue terminado en un

tiempo récord para el Mar del Norte, de 12.7

días con un factor de operación de 98.1%.

Debido a la depletación del reservorio,

se introdujo Perforación con Presión

Controlada (MPD) en 2007. La MPD usa

lodo de peso reducido y retro-presión

controlada en superficie para manipular

el perfil de presión hoyo abajo. Para

combatir las variaciones de BHP por

cambios de temperatura, se necesitó,

rotación de la tubería de perforación,

suaveo/surgencia y otros fenómenos y

un fluido de perforación diseñado para

mejorar el gradiente de fractura. Un "lodo

de diseñador" con una densidad de

1.82 g/cm3/15.2 lb/gal fue introducido

por M-I Swaco basado en salmuera de

formiato de cesio/potasio con baja ECD

con una mezcla de carbonato de calcio

y grafito de distribución de partícula

controlada. Los pozos fueron terminados

en sobrebalance con fluido de terminación

de formiato de cesio/potasio usando

cedazos autónomos. El resultado es

pozos altamente productivos con bajo

factor de daño.

La evaluación total de la formación del

reservorio Kvitebjørn ha sido realizada

con herramientas LWD. La evaluación

ha sido asistida por el desarrollo de una

novedosa solución de interpretación de

registros para una herramienta LWD para

densidad, que hace un uso único del

extremadamente alto efecto fotoeléctrico

del filtrado rico en cesio.

Per Cato Berg, Ingeniero Líder de

Perforación para Kvitebjørn, dice:

"Apoyado por nuestras pruebas y datos,

sentimos que el formiato de cesio da

la mejor productividad para los pozos.

Hemos probado el daño a la formación

con alternativas base agua y aceite y el

formiato de cesio resulta ser el mejor".

Las operaciones en Kvitebjørn se agregan

a la exclusiva trayectoria récord de

FO

TO

: SA

MF

OT

O

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las que producen mayor uso y desgaste

al equipo de entubación bajo presión

y aumentan el riesgo operacional. El

formiato de cesio permaneció en el pozo

por 39 días antes que un desplazamiento

por circulación inversa a un fluido de

empaque permitiese que las operaciones

de prueba comenzaran. La salmuera fue

muestreada al ser circulada fuera del

hoyo después de la suspensión de 39

días. A pesar de la prologada exposición

a condiciones hidrotérmicas, los análisis

de laboratorio no mostraron cambios

significativos en las propiedades ni en la

composición del fluido.

Don Wright, gerente de operaciones de

TXM, comenta "Colocar el empacador

exitosamente en Mako-6 a una profundidad

récord fue un logro significativo para

nosotros. El formiato de cesio proveyó

condiciones de pozo estables y permitió

que las operaciones avanzaran en

forma segura y expedita. El personal

sólo necesitó usar equipo de protección

personal estándar, algo que hizo las

condiciones de trabajo mucho más

cómodas, especialmente considerando que

las temperaturas exteriores subieron en

ocasión a 40°C/104°F."

El pozo fue suspendido tres veces usando

formiato de cesio, incluyendo un periodo

de seis meses. Nuevamente, debido a

temperaturas extremas, la salmuera fue

analizada cuidadosamente después

de ser sacada del pozo. No se encontró

cambios significativos en las propiedades

ni en la composición del fluido.

TOTAL Elgin/Franklin,Mar del NortePozos HPHT gas condensado

190 a 205°C/374 a 400°F –

110 MPa/15,954 psi

La salmuera de formiato de cesio con

una densidad de 2.19 g/cm3/18.28 lb/

gal ha proporcionado efectivo control

hidrostático de pozos en sobre

20 operaciones de remediación y

suspensión en los campos Elgin/Franklin

en nueve años.

Inicialmente, siete pozos de producción

fueron perforados en Elgin hasta

alrededor de 5,600 metros.

TVD, con desviaciones máximas en el

rango desde casi verticales hasta 45°,

con unos seis pozos más perforados

en el campo Franklin a horizontes más

profundos.

Los intervalos de reservorio de 8 1/2"

fueron perforados con lodo sintético base

aceite (SBM) y terminados con tuberías

de revestimiento de 7" antes de correr

los tubos de producción y suspenderlos.

Previo a que los pozos de Elgin fuesen

llevados a producción, se estableció

que se había usado procedimientos de

tratamiento térmico incorrectos durante

la producción de los colgadores de

tuberías de revestimiento de 10 3/4". Un

plan de reparación fue preparado para re-

ingresar los pozos, recuperar las sartas de

producción, reemplazar los colgadores y

volver a correr las sartas de producción.

Dos de los siete pozos Elgin (G1 y G3)

ya habían sido perforados, haciendo

imperativo matarlos con un fluido de

reparación de alta densidad antes de llevar

a cabo el trabajo de remediación. TOTAL

primero intentó con OBM como fluido de

reparación, pero problemas de hundimiento

de barita volvieron su atención a las

salmueras. El formiato de cesio fue

seleccionado debido a su naturaleza

benigna y a su compatibilidad con los

metales usados en los revestimientos,

tubulares de producción y empacadores.

Elgin G1 y G3 fueron desplazados a

salmuera de formiato de cesio de

2.19 g/cm3 previo a correr y ajustar el

empacador. Los tubos de producción

fueron corridos sin incidentes, seguidos

de los colgadores de tubos. Los pozos

fueron entonces desplazados a agua de

perforación inhibida. En G1, un empacador

fallado presentó filtración causando

formación de hidratos. Este pozo fue

matado nuevamente con salmuera de

formiato de cesio y el tapón de hidrato fue

derretido circulando salmuera de formiato

de cesio caliente en el anillo.

Alve

Baker Family Trust

Braemar

Champion West

Devenick

Dunbar

Edith Gray

Elgin/Franklin

El Campamento

El Cerrito

Glenelg

GSV

Gullfaks

Gullfaks Satellite

Hild

Huldra

Janus

Jasmine

Jerneh

Judy

Jura

Kanowit

Kashagan

Kessog

Krishna- Godavari Basin

Kristin

Kvitebjørn

Maharaja Lela/Jamalulalam

Mako

Malek

Mobile Area

Moran

Morvin

Mumbai High

Njord

North Vega

Oseberg Vestflanke

Oselvar

Rhum

Rimfaks

Shearwater

Snadd North

Snorre

South Arne

Statfjord

Statfjord Satellites

Tapis

Trym

Ullrig

Vega

Vetyêm

Victoria

Visund

Salmuera de formiato de cesio para pozos HTHP desafiantes – cientos de trabajos en más de 50 campos

Los re-ingresos restantes (G4 – G8)

involucraron simplemente desplazar los

pozos a salmuera de formiato de cesio

de 2.19g/cm3, recuperar las sartas de

terminación, reemplazar los colgadores de

tuberías de revestimiento, volver a correr

las sartas de terminación y desplazar los

pozos a agua de perforación inhibida.

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Cabot Specialty Fluids Ltd.

Cabot House, Hareness Circle

Altens Industrial Estate

Aberdeen AB12 3LY

Scotland

Teléfono: (44) 1224 897 229

Fax: (44) 1224 870 089

[email protected]

Cabot Specialty Fluids Ltd.

Bygg K12, PO Box 4

NO-5347 Kystbasen

Ågotnes, Bergen

Norway

Teléfono: (47) 55 70 70 52

Fax: (47) 55 70 70 53

[email protected]

Cabot Specialty Fluids (S) Pte Ltd.

One Raffles Quay

North Tower Level 25

Singapore 048583

Teléfono: (65) 6622 5522

Fax: (65) 6622 5523

[email protected]

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