República Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular para la Educación Universitaria

IUP Santiago MariñoCabimas – Zulia

Realizado por: Vera, GénesisC.I: 25,788,867

Jiménez, Kimberlyn C.I.:25,884,140

Ing. Petróleo Cabimas,Agosto del

2016

Perforación I

Justificación de la Perforación Direccional

La perforación direccional de un pozo petrolero, ya sea debido a problemas de perforación o a consideraciones económicas, tiene muchas aplicaciones. A continuación se mencionarán algunas de las más comunes. El desarrollo de campos costa fuera ha absorbido la mayoría de las actividades de perforación direccional. La fig.1 muestra una típica plataforma de desarrollo costa fuera. En varias ocasiones se han descubierto campos debajo de zonas urbanas, y la única manera de desarrollarlos de manera económica ha sido perforando direccionalmente

Tipos de pozos direccionales

Según su objetivo Operacional: Pozo Side Track.Son pozos que fueron planificados verticales y problemas operacionales durante superforación, tuvieron que ser desviados seleccionando su punto de arranque (KOP) y perforando una sección de incremento y de mantenimiento de ángulo, transformándolo así en un pozo direccional u horizontal, pudiendo atravesar o no el mismo objetivo. Esta operación puede hacerse también en pozos verticales como medida de rehabilitación Pozo de Reentrada (Reentry).Son pozos que anteriormente eran verticales y posteriormente por problemas operacionalesde producción, seleccionando su punto de arranque (KOP), se les perfora una sección de incrementoy de mantenimiento de ángulo, transformándolo así en un pozo direccional u horizontal, atravesandoy produciendo la misma arena que estaba produciendo anteriormente como vertical

Los pozos direccionales pueden clasificarse de acuerdo a la forma que toma el ángulo de inclinación en:

• Pozo Grass Root.Son pozos que anteriormente eran verticales y posteriormente por problemas operacional es de producción, seleccionando su punto de arranque (KOP), el cual está a 50 pies por debajo de la zapata del revestido superficial; se recupera el revestidor intermedio y se le perfora una sección de incremento y de mantenimiento de ángulo, transformándolo así en un pozo direccional u horizontal, pudiendo atravesar o no el mismo objetivo.

Según su Trayectoria y ángulo de Inclinación.• Tipo Tangencial (Tipo J).

En este tipo de pozo la desviación deseada es obtenida a una profundidad relativa mente somera y dicha inclinación inicial se mantiene constante hasta la profundidad total, este tipo de desviación es aplicable en arenas de poca profundidad, donde el valor del ángulo de desviación no será muy grande y no se requiere revestimiento intermedio, hasta después de perforado el hoyo completo

 Pozo de Reentrada (Reentry).Son pozos que anteriormente eran verticales y posteriormente por problemas operacionalesde producción, seleccionando su punto de arranque (KOP), se les perfora una sección de incrementoy de mantenimiento de ángulo, transformándolo así en un pozo direccional u horizontal, atravesandoy produciendo la misma arena que estaba produciendo anteriormente como vertical.* Pozo Grass Root.Son pozos que anteriormente eran verticales y posteriormente por problemas operacionalesde producción, seleccionando su punto de arranque (KOP), el cual está a 50 pies por debajo de lazapata del revestidor superficial; se recupera el revestidor intermedio y se le perfora una sección deincremento y de mantenimiento de ángulo, transformándolo así en un pozo direccional u horizontal,pudiendo atravesar o no el mismo objetivo.

                                                                 

 

 9Según su Trayectoria y ángulo de Inclinación. * Tipo Tangencial (Tipo J).En este tipo de pozo la desviación deseada es obtenida a una profundidad relativamentesomera y dicha inclinación inicial se mantiene constante hasta la profundidad total, este tipo dedesviación es aplicable en arenas de poca profundidad, donde el valor del ángulo de desviación noserá muy grande y no se requiere revestimiento intermedio, hasta después de perforado el hoyocompleto.* Tipo “S”. Este tipo de pozo es perforado con una sección de aumento de ángulo, una sección tangencialy una sección de caída de ángulo a cero grado también llamada sección de verticalización, en estospozos, en algunos casos, se baja el revestidor de producción y luego se perfora la sección de caídadel ángulo.

                                                                    

• Tipo “S” Especial. Este tipo de pozo es perforado con una sección de aumento de ángulo, una sección tangencial intermedia, una sección de caída de ángulo (diferente de cero grado) y una sección de mantenimiento de ángulo hasta el objetivo. Se puede decir que es una combinación del pozo tipo“S” y el tangencial.  Pozos InclinadosEs un pozo que es perforado inclinado desde la superficie con un ángulo de desviaciónpredeterminado y constante, para su perforación se utiliza taladros especiales inclinados en loscuales la cabria puede moverse de 90desde la horizontal hasta un máximo de 45.

 

 10* Tipo “S” Especial. Este tipo de pozo es perforado con una sección de aumento de ángulo, una sección tangencialintermedia, una sección de caída de ángulo (diferente de cero grado) y una sección demantenimiento de ángulo hasta el objetivo. Se puede decir que es una combinación del pozo tipo“S” y el tangencial. 2.2.4. Pozos InclinadosEs un pozo que es perforado inclinado desde la superficie con un ángulo de desviaciónpredeterminado y constante, para su perforación se utiliza taladros especiales inclinados en loscuales la cabria puede moverse de 90

desde la horizontal hasta un máximo de 45

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 10* Tipo “S” Especial. Este tipo de pozo es perforado con una sección de aumento de ángulo, una sección tangencialintermedia, una sección de caída de ángulo (diferente de cero grado) y una sección demantenimiento de ángulo hasta el objetivo. Se puede decir que es una combinación del pozo tipo“S” y el tangencial. 2.2.4. Pozos InclinadosEs un pozo que es perforado inclinado desde la superficie con un ángulo de desviaciónpredeterminado y constante, para su perforación se utiliza taladros especiales inclinados en loscuales la cabria puede moverse de 90

desde la horizontal hasta un máximo de 45

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• Pozo Horizontal.Un pozo horizontal es aquel que es perforado paralelamente a la zona ó arena productora con la finalidad de tener mayor área de producción. Su clasificación está demarcada por la técnica o método utilizado para realizar el giro de perforación vertical a horizontal y cada uno de estos tipos posee una técnica que va en función directa con la tasa de incremento de ángulo y por supuesto en el desplazamiento horizontal; la clasificación es la siguiente: Radio largo, Radio medio, Radio Corto,Radio Ultra corto y Multilateral.

Construcción Direccional Coordenadas de superficie y del objetivo (UTM, Lambert o Geográfica). Tamaño y Forma del Objetivo(s). Coordenadas de Referencia Local (para pozos multilaterales). Inclinación requerida del pozo cuando se entre al horizonte del

objetivo. Litología pronosticada (incluye tipos de formación, TVD del tope de las

formaciones, dirección de buzamiento de la formación). Trépanos propuestos y Datos del BHA a usar. Programa de Cañería y Tipos de Fluidos de Perforación. Detalles de todos los problemas potenciales que pueden afectar la

planificación del pozo direccional o los requerimientos de los levantamientos.

Un listado de registros de levantamientos de todos los pozos cercanos que pueden causar un riesgo de colisión.

Herramientas Direccionales

Existen en el mercado una gran variedad de herramientas que son útiles en la perforación direccional

Mechas: son de tamaño convencional con uno o dos chorros de mayor diámetro que el tercero, o dos chorros ciegos y uno especial, a través del cual sale el fluido de perforación a altas velocidades, también puede ser utilizada una mecha bicono con un chorro sobresaliente

La perforación se realiza en forma alternada, es decir, se erosiona una sección del hoyo y luego se continúa con la perforación rotatoria• Cucharas deflectoras (guiasonda): son piezas de acero en forma

de cuchara con la punta cincelada

Cuchara removiblese usa para iniciar el cambio de inclinación y rumbo del pozo, para perforar al lado de tapones de cemento o para enderezar pozos desviadores. Consta de una larga cuña invertida de acero, cóncava en un lado para sostener y guiar la sarta de perforación. Posee una punta de cincel en el extremo para evitar el giro de la herramienta y de un tubo porta mecha en el tope para rescatar la herramienta

Estabilizador:un cuerpo estabilizador es sustentado giratoriamente por el sub estabilizador, donde el cuerpo estabilizador permanece sustancialmente estacionario en relación con el pozo de sondeo a medida que gira la sarta de perforación. Al menos una pala estabilizadora es sustentada por el cuerpo estabilizador, siendo la pala estabilizadora extensible radialmente desde el estabilizador para encajarse con la pared lateral del pozo de sondeo. Cada pala estabilizadora es extensible y retirable desde el cuerpo estabilizador independientemente de las demás. Cada una de las palas va guiada por ranuras de fondo inclinado y desplazada a lo largo del fondo por un moto eléctrico. Los motores son alimentados por baterías que se cargan por acoplamiento inductivo con bobinas de carga sustentadas por el sub estabilizador. El movimiento de las palas se controla por telemetría desde la superficie o por un sistema mwd (mediciones durante la perforación).

Motor de Fondo Los motores de fondo constituyen el último desarrollo en herramientas desviadoras. Son operados hidráulicamente por medio del lodo de perforación bombeado desde la superficie a través de la tubería de perforación. Pueden utilizarse para perforar tanto pozos verticales como direccionales. Entre las principales ventajas proporcionadas por el empleo de los motores de fondo podemos mencionar las siguientes:

• Proporcionan un mejor control de la desviación.• Posibilidad de desviar en cualquier punto de la trayectoria

de un pozo.• Ayudan a reducir la fatiga de la tubería de perforación.• Pueden proporcionar mayor velocidad de rotación en la

barrena.• Generan arcos de curvatura suaves durante la perforación.• Se pueden obtener mejores ritmos de penetración.

Motores Hidráulicos Tipo TurbinaEl motor pozo abajo es la herramienta deflectora que más se usa actualmente. Lo impulsa el lodo de perforación, que fluye por la sarta de perforación. El motor genera la fuerza de torsión pozo abajo lo que elimina la necesidad de dar rotación a la sarta. La primera variación del motor pozo abajo, que se conoce por el nombre de turbo barrena o motor tipo turbina es una recia unidad axial multietapa que ha demostrado ser muy eficiente y confiable, especialmente en formaciones semiduras a duras.

Pozos Horizontales

Son pozos perforados horizontalmente o paralelos a los planos de estratificación de un yacimiento con la finalidad de tener mayor área de producción. También se denominan pozos horizontales aquellos con un ángulo de inclinación no menor de 86º respecto a la vertical. La longitud de la sección horizontal depende de la extensión del yacimiento y del área a drenar en el mismo. Según el radio de curvatura, existen cuatro tipos de pozos horizontales básicos, cada uno de los cuales poseen una técnica que va en función directa con la tasa de incremento de ángulo y del desplazamiento horizontal. Adicionalmente, se requiere un ensamblaje especial de la sarta de perforación para poder obtener los grados de inclinación máximo hasta el objetivo