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7/29/2019 WFT Perforación con Presión Controlada MPD
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Perforación con Presión Controlada (MPD)
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La perforación con presión controlada (MPD) con presiónde fondo constante (CBHP) reduce el NPT y permite sartasde revestimiento en menor cantidad y más profundascuando los márgenes del gradiente de presión de poro yfractura son estrechos.
Desafío
Las márgenes estrechos del gradiente de presión deporo y fractura representan una amenaza durante laperforación. Cuando se perfora o se hace circular elpozo para limpiarlo, la presión de ujo del espacio anular sumada a la presión hidrostática genera la fractura de laformación y se producen pérdidas. Cuando la circulaciónse interrumpe, la presión hidrostática permanece por debajo de la presión de poro de la formación y se produceun kick. De este modo, se genera una situación de pérdidade kick y aumentan el tiempo no productivo (NPT), loscostos de pérdida de uido y los riesgos de HSE.
Respuestas de Aplicaciones
Presión de Fondo ConstanteDiseño de Pozo para Activar Activos
Limitaciones
Los retornos de hidrocarburos del reservorio a lasupercie no son recomendables e incluso puedenestar prohibidos. Si se desea optimizar la productividaddel pozo, la profundidad total objetivo del pozo debealcanzarse con un tamaño de pozo determinado. Unprograma convencional de uidos de perforación y lacantidad de sartas de revestimiento relacionadas ponenen peligro el logro de estos objetivos.
Respuesta
La presión de fondo constante (CBHP), una de las
variantes de la MPD, permite "hacer equilibrio" entre elgradiente de presión de poro y de fractura. El objetivoes perforar con un uido que sea más liviano que elutilizado convencionalmente de modo que la presiónde fondo (BHP) se mantenga en un valor constante,independientemente de si la columna de uido semantiene estática o está circulando. La pérdida dela presión de ujo del espacio anular cuando no estácirculando se contrarresta con la contrapresión desupercie aplicada.
Un dispositivo de control rotatorio (RCD), instaladoarriba de la armadura de control (BOP), y un estrangulador adicional facilitan este control. De hecho, el cambio enla BHP generado a partir de la densidad de circulaciónequivalente (ECD) durante la perforación convencionalse traslada a la supercie. En otras palabras, en laMPD con CBHP, disminuye la densidad del lodo y estapérdida de densidad se compensa con presión anular aplicada en supercie. Durante las conexiones, lasbombas se detienen y el estrangulador se cierra paraaplicar la contrapresión en supercie. En el ensamblede fondo se mantiene una BHP constante.
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pp Fp
Estático: BHP = HHmw
Circulando:BHP = HHmw +AFP
Presión
P r o
f u n
d i d
a d
La presión de fondo (BHP)aumenta durante la circulación
como resultado de la presión defricción del espacio anular (AFP), la cual se suma a la
presión hidrostática del pesodel lodo (HHmw).
Así, la BHP supera elgradiente de presión defractura y se producen
pérdidas de fluido.
Estático: BHP = HHmw
Circulando: BHP = HHmw+AFP+ BP
Presión
P r o
f u n
d i d
a d
pp Fp
BP
El peso del lodo disminuye y seaplica contrapresión (BP) en elespacio anular para compensar dicha reducción cuando el pozo
se encuentra estático.
Durante la circulación, sereduce la contrapresión anular para compensar la presión deflujo anular (AFP) y la BHP se
mantiene constante.
+ BP
Perforación con Presión Controlada (MPD)
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El resultado nal es que, durante la perforación del
pozo o cuando el pozo se hace circular para limpiarlo,
el valor estático de la BHP no varía. La perforación
puede llevarse a cabo con menos ECD que en pozos
perforados de modo convencional, es menos probable
que se supere el gradiente de presión de fractura de
la formación, no se producen pérdidas y la sección
del pozo puede perforarse a una mayor profundidad;
tampoco se promueve el inujo de uidos de la
formación debido a que la BHP estática predeterminada
permanece por encima de la presión de poro de la
formación. El pozo en ningún momento se encuentra en
una condición bajo balance. La MPD con CBHP permite
el asentamiento más profundo de las zapatas de las
tuberías de revestimiento y, en última instancia, puede
reducir la cantidad total de sartas de revestimiento
requeridas para alcanzar la profundidad total (TD) del
pozo. Por ende, esta ventaja contribuye a alcanzar la
TD con un tamaño de pozo lo sucientemente grande
para asegurar el logro de los objetivos de productividad
del pozo.
Perforación Convencional MPD con CBHP
Características, Ventajas y Benecios
• La contrapresión del espacio anular se controla en
supercie mediante un estrangulador especial, lo que
signica que no se producen los cambios que suelen
generarse normalmente en la BHP cuando se operan
las bombas de lodo para perforar y hacer circular el pozo.
• Independientemente de si la columna de lodo es
estática o dinámica, la BHP permanece constante
y puede mantenerse más fácilmente dentro de los
límites de un margen estrecho de gradiente de
presión de poro y fractura.
• La capacidad de "hacer equilibrio" entre los gradientes
de presión de poro y fractura con mayor precisión
signica que la sección del pozo puede perforarse
a mayor profundidad antes de cambiar la densidad
del lodo de perforación y asentar la tubería de
revestimiento.
Ilustración de presión vs. profundidad de la perforación convencional en comparación con la MPD con CBHP La
contrapresión anular aplicada se controla mediante un RCD que permite mantener la BHP en un valor constante que
no supera el gradiente de fractura de la formación, incluso durante la circulación.
• La incertidumbre relacionada con la estimación
de la presión de poro, a menudo asociada con la
perforación en pozos profundos de alta temperatura y
alta presión (HTHP) y entornos geológicos complejos
como, por ejemplo, de tipo subsalino, puede resolverse
fácilmente mediante un simple ajuste de la
contrapresión del espacio anular aplicada en supercie.
• El asentamiento de las zapatas de revestimiento amayor profundidad ayuda a asegurar que el pozo
pueda perforarse hasta la TP en el tamaño de pozo
objetivo. A medida que se avanza con la perforación
o se hace circular el pozo para limpiarlo, la BHP se
mantiene más cerca de la presión de poro que en el
caso de la perforación convencional. La reducción
de la presión sobre balance en la cara de corte de la
barrena mejora la tasa de penetración.
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BHP
Requerida
BHP RealBHP
Real
AFPAFP
Presión Hidrostática(programas de fluidos convencional)
Sin
Circulación
Baja
Circulación
Con Circulación
Presión
de
Fondo
AFP AFP
BP BP
Presión
de
Fondo
Sin
Circulación
Baja
Circulación
Con Circulación
BHP Requerida y Real
Perforación con Presión Controlada (MPD)
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•Cuando se realizan las conexiones, la presión anular
aplicada en supercie mantiene la BHP para controlar
el inujo de uidos.
•Una BHP más constante reduce las variaciones de
presión que de otro modo producirían inestabilidad en
el pozo.
Descripción Operativa
• Realizar una operación de MPD con CBHP por primera
vez puede parecer desalentador. Sin embargo, es
más fácil de lo que pueda imaginar. Weatherford lebrindará asesoramiento y orientación, a través de sus
expertos en ingeniería de perforación, para asistirlo
en la programación y planicación del pozo y en la
ejecución en el sitio.
• Weatherford ofrece un modelo de ujo hidráulico
durante la etapa de planicación de una sección de
pozo con CBHP. La modelación determina el rango
de presión anular que deberá aplicarse en supercie
para mantener una BHP constante. La determinación
de las presiones de supercie máximas requeridas
para lograr un grado aceptable de sobre balance
durante las conexiones de tuberías resulta
sumamente crítico.• El montaje de los equipos para la MPD con
CBHP varía en función de las características de la
aplicación, el tipo del equipo de perforación y el
entorno operativo. Sin embargo, los componentes
fundamentales del sistema son los mismos: un RCD
adecuado, un múltiple de estrangulación adicional y
válvulas de otación para la sarta de perforación.
• Cuando se implementa la MPD con CBHP, estos
componentes se montan y prueban antes de
comenzar la perforación en la zona de riesgo prevista.Una vez montados los componentes, el cambio al
modo de CBHP puede realizarse rápidamente en caso
de suscitarse una situación de pérdida extrema imprevista.
• Algunas mejoras opcionales del sistema de MPD con
CBHP son: válvulas de otación para la sarta de
perforación recuperables con wireline, una válvula de
despliegue de fondo (DDV) para acelerar y aumentar
la seguridad de las operaciones de viaje, y software
de presión mientras de perfora (PWD) y DataPro™
para mejorar el manejo de la presión de pozo y supercie.
• Se adoptan prácticas convencionales de perforación
y control de pozo y los únicos cambios son en cuanto
al manejo proactivo de la contrapresión anular ypequeñas modicaciones de los procedimientos de
conexión y desconexión de la sarta de perforación.
• Cuando se utiliza la MPD con CBHP, la contrapresión
anular se ajusta para asegurar que la BHP permanezca
constante. El monitoreo continuo de las presiones
del sistema de circulación de uidos (en supercie y
fondo de pozo) determina la necesidad de efectuar
estos ajustes de control.
Perforación Convencional Perforación con Presión Controlada (MPD)
Durante la circulación convencional, la presión de fricción del espacio anular se suma a la presión hidrostática y
aumenta la BHP total. En la MPD con CBHP, la presión anular de supercie reducida compensa los incrementos de
la presión de ujo del espacio anular durante la circulación.
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Perforación con Presión Controlada (MPD)
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Denición de MPD
La perforación con presión controlada es una forma
avanzada de control primario de pozo que utiliza un
sistema de uido cerrado y presurizable para controlar
la presión del pozo de una manera más precisa.
El benecio que brinda la MPD es la posibilidad de
perforar pozos que de otro modo serían económicamente
imposibles de perforar, de modo que los activos totales
recuperables pueden incrementarse a un costo
económicamente viable. La adopción de técnicas de
MPD generalmente está impulsada por la capacidad
de "perforabilidad" cuando existe la necesidad de
mitigar amenazas de perforación y maximizar la certeza
de costos AFE de perforación. El objetivo de la
MPD consiste en optimizar el proceso de perforación
mediante la reducción del tiempo no productivo (NPT)
y la mitigación de las amenazas de perforación. La
principal diferencia entre la MPD y las demás técnicas
relacionadas de optimización de la perforación y
perforación bajo balance realizadas por Weatherford
es que durante el proceso de perforación MPD no
se promueve el inujo de uidos de la formación con
contenido de hidrocarburos.
MPD reactiva. La técnica está efectivamente "en
espera" como una forma optimizada de control pasivo
de pozo para ayudar a manejar presiones de fondo no
esperadas.
MPD proactiva. La técnica se utiliza en su máximo
nivel de efectividad para mitigar una amplia serie de
amenazas de perforación. La MPD proactiva reduce
drásticamente el NPT de perforación debido a que
permite la introducción de cambios fundamentales
en los programas de uidos, tuberías de
revestimiento y pozo abierto.
Las cuatro variantes principales de la MPDproactiva permiten perforar secciones de pozo
abierto más profundas; reducen la cantidad de
sartas de revestimiento, el NPT y los cambios
en la densidad del lodo que son necesarios para
alcanzar la profundidad total; y mejoran el control
del pozo.
Comuníquese con Weatherford para que lo ayudena evaluar su oportunidad de MPD y adaptar unavariante de MPD en función de sus necesidadesespecícas de mitigación de amenazas de perforación.
Servicios Secure Drilling
SM
: ofrecen una alternativa a los métodos deperforación convencionales cuando las amenazas de perforación, daños a la
formación y velocidad son cuestiones de especial importancia. Nuestros
servicios Secure Drilling incluyen diversas técnicas de perforación, incluso
perforación con aire, con presión controlada y bajo balance, y tecnologías
relacionadas para optimizar la perforación, minimizar los daños a la formación
y mitigar amenazas.
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