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Primary funding is provided by
The SPE Foundation through member donations
and a contribution from Offshore Europe
The Society is grateful to those companies that allow their
professionals to serve as lecturers
Additional support provided by AIME
Society of Petroleum Engineers
Distinguished Lecturer Programwww.spe.org/dl
1
POSICIONAMIENTO DE POZO, CONTROL DE
CALIDAD, ERRORES GRUESOS Y MODELOS
DE ERROR
SPE 2014-2015 Distinguished Lecturer Series
Nestor Eduardo Ruiz
Gyrodata
2
AGENDA
●Posicionamiento de Pozo
●Medidas de Inclinación
●Medidas de Rumbo
●Modelo de error para las herramientas
magnéticas
●Modelos de Error para las herramientas con
giróscopos
●Modelos de error y errores gruesos
●Conclusiones y Recomendaciones3
POSICIONAMIENTO DE POZO
4
INCLINACION
5
MEDICION DE RUMBO CON HERRAMIENTAS
MAGNETICAS
6
MECANISMO DE TOMAS
MULTIPLES
7
Dip Angle= f(Hx, Hy, Hz, Gx, Gy, Gz)
HERRAMIENTAS MAGNETICAS DE ESTADO SOLIDO
8
INCLINACION
9
INCLINACION
10
RUMBO
• HERRAMIENTAS MAGNETICAS
– Sensores muy estables
– Referencia Variable
• GYROSCOPOS EN MODO
GYRO COMPASS
– Referencia muy estable
– Sensores variables
– Se orientan con el
movimiento de rotacion de la
tierra
• GIROSCOPOS EN MODO
CONTINUO
– Dependen de un punto de
inicializacion
REFERENCIA MAGNETICA
REFERENCIA ROTACION
DE LA TIERRA
MODO CONTINUO
11
CONTROL DE CALIDAD PARA HERR. MAGNETICAS
• TEST INTERNOS en cada medición
– Campo magnético Total (H Total)
– Gravitación total (G Total)
– Angulo de inclinación (DIP)del vector H Total
– Test adicionales
– Mediciones repetidas con conjuntos de
sensores adicionales
– Test de desalineación con registros de rotación
– Componentes de desalineación de las
Herramientas para conjuntos de perforación
fijos(SPE PAPER 105558)
12
GIROSCOPOS LIBRES
13
GIROSCOPOS DE TASA DE CAMBIO
MODO GIROCOMPAS
Los acelerómetros
proveen la inclinación y la
cara de herramienta.
El giróscopo provee la
dirección del norte
verdadero.
z
Torque axis y
Spin AxisTorque axis x
Instrument Axis
14
GIROSCOPOS DE TASA DE CAMBIO
MODO CONTINUO
Vector de la componente vertical
de rotación de la tierra
Vector de la componente horizontal de rotación de
la tierra
Sensor giroscópico
Dirección del pozo15
CONTROL DE CALIDAD PARA LAS HERRAMEINTA
DE GIROSCOPOS DE TASA DE CAMBIO
● Para Modo Giro Compas
● Valor del velocidad Horizontal de
rotación de la tierra para los
sistemas de giroscópicos de dos
ejes Er
● Gravedad Total (G total)
●Para modo Continuo
● Numero de Calidad
● Comparación de entrada / Salida
16
MODELO DE ERROR PARA LAS HERR. MAGNETICAS• Modelo de error de Wolff y De Wardt en 1981
• Modelo Básico para MWD propuesto como el modelo
ISCWSA en 2000 (Williamson SPE 67616)
• Asunciones
• Los errores en las posiciones calculadas de los
pozos, son causados exclusivamente por la
presencia de los errores de medición de las
estaciones del registro de pozo.
• Hay tres vectores de medición
• Profundidad
• Inclinación,
• Rumbo.
• Se requiere adicionalmente el Angulo de la
cara de la herramienta para la dirección de la
propagación del error17
• Las Fuentes de error son estadísticamente
independientes
• Hay una relación lineal entre la medida de
cada error de medición y el error de posición
(o coordenadas)
• El efecto combinado del error en la posición
final de cualquier número de mediciones en
cualquier número de estaciones del registro
es igual a la suma vectorial de la contribución
de los efectos de error individual
MODELO DE ERROR PARA LAS HERRAMIENTAS
MAGNETICAS
18
• El modo de propagación del error puede ser:
• Aleatorio
• Sistemático
• Pozo por pozo
• Global.
• Los registros de MWD se hacen:
• Siguiendo procedimientos estándares
• Riguroso control de la calibración de la herramienta
• El intervalo del registro no debe ser mayor a 100 pies
• Los espacios anti-magneticos deben ser de acuerdo a
las cartas estándares.
• No se realiza un registro en la cercanía de otro
revestimiento o de alguna otra Fuente de hierro o
acero existente.
MODELO DE ERROR PARA LAS HERR MAGNETICAS
Asunciones
19
MODELOS DE ERROR PARA HERRAMIENTAS DE
GIROSCOPOS DE TASA DE CAMBIO
• Conjunto de términos compatibles con el modelo
ISCWSA para el modo Gyro Compas
• Conjunto de términos simplificado para el modo
continuo de operación
• Todos los términos del modelo ISCWSA deben ser
provistos por cada compañía de giróscopos basados
en las mediciones efectuadas
20
SPE 90408
GROSS ERROR EXAMPLE
-25
-20
-15
-10
-5
0
-5 0 5 10 15 20
NO
RTH
ING
(m
)
EASTING (m)
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
-10 0 10 20
NO
RTH
ING
(m
)
EASTING (m)
Well 1 Initial Well Head
New Well First Survey
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
-10 0 10 20
NO
RTH
ING
(m
)
EASTING (m)
Well 1 Initial Well Head
New Well First Survey
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
-20 0 20
NO
RTH
ING
(m
)
EASTING (m)
Well 1 Initial Well Head New Well First Survey
New Well Second Survey
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
-20 0 20
NO
RTH
ING
(m
)
EASTING (m)
Well 1 Initial Well Head New Well
Well 1 Actual Well Head
21
BOTTOM HOLELOCATEDMD: 3153.00
BOTTOM HOLELOCATEDMD: 3178.20
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
-300 -200 -100 0 100 200 300 400 500
NO
RTH
IN
G (
m)
EASTING (m)
Survey 1 Survey 2
BOTTOM HOLE
LOCATEDMD: 3153.00
BOTTOM HOLELOCATED
MD: 3310.02
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
IN
CLIN
ATIO
N
MEASURED DEPTH (m)
Survey 1 Survey 2 Gyro
EJEMPLO DE ERROR GRUESO
22
BOTTOM HOLELOCATEDMD: 2606.00
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
-4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14
NO
RTH
ING
(m
)
EASTING (m)
BOTTOM HOLE
LOCATEDMD: 2606.72
12.3
12.4
12.5
12.6
12.7
12.8
12.9
13.0
13.1
13.2
13.3
13.4
8.0 8.2 8.4 8.6 8.8 9.0
NO
RTH
ING
(m
)
EASTING (m)
EJEMPLO DE APLICACION PARA COMPLETACION
23
GROSS ERROR EXAMPLE
BOTTOM HOLE
LOCATED
MD: 4066.86
BOTTOM HOLE
LOCATED
MD: 4080.00
BOTTOM HOLELOCATED
MD: 4080.00
BOTTOM HOLE
LOCATEDMD: 4066.86
0
20
40
60
80
100
120
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
AZIM
UTH
IN
CLIN
ATIO
N
MEASURED DEPTH (m)
Azimuth Survey 1 Azimuth Survey 2 Inclination Survey 2 Inclination Survey 1
BOTTOM HOLELOCATEDMD: 4066.86
BOTTOM HOLELOCATEDMD: 4080.00
-1500
-1000
-500
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
-500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
NO
RTH
ING
(m
)
EASTING (m)
Survey 1 Survey 2
24
EJEMPLO DE ERROR GRUESO
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
AZIM
UTH
MEASURED DEPTH (m)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
AZIM
UTH
MEASURED DEPTH (m)
Gyro Database MWD
0
50
100
150
200
250
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
AZIM
UTH
MEASURED DEPTH (m)
Gyro Database corrected MWD Database MWD
25
MODELOS DE ERROR
26
•Una Carrera corta de gyro $10,000 +
•Una aproximación a un pozo existente $100,000 +
•Un tapón y sidetrack $1 millón +
•Un pozo fuera de formación productiva $10 millón +
•Una perforación mas profunda $100 millón +
•Una colisión menor con descontrol $1 billón +
•Una colisión mayor con descontrol $10 billón +
CASO DE NEGOCIOS?
Prof Angus Jamieson
27
CONCLUSIONES
28
• Es muy importante la planificación del programa
de registros direccionales en la planificación de la
trayectoria del pozo.
• Verificar la posición de la cabeza del pozo y el
programa de registros para evitar errores gruesos
• Se deben validar los datos del registro y
verificados que no tienen errores gruesos antes de
usarlos en el modelo de error.
• Los controles de calidad realizados en cada toma
son necesarios pero no suficientes
29
• Los controles de calidad externos con un
registro direccional independiente es la
manera mas confiable de detectar errores
gruesos
• El mas poderoso control de calidad disponible,
es la comparación de Inclinación, Rumbo y
coordenadas con un registro de verificación
independiente.
• Cada modelo de error es validado por las
compañías de servicio
CONCLUSIONES
• Después de cada estación de registro
• Test de G-total-, H-total/dip-
• No se controla la desalineacion, decliancion, SAG y profundidad
• Al menos uno por sección perforada o registrada
• Test de rotación de tomas de medición
• Se puede controlar así la desalineación
• Al final de cada sección perforada
• Corrección multi-estacion
• La validez depende de la variación geométrica del registro direccional.
• No se controlan mas termino pero se mejora la precisión
PRACTICAS RECOMENDADAS
30
• En una Carrera intermedia de trepano
• Test de verificación con registros independientes
• Con un EMS - No se controla la declinación
• Con Drop gyro - No se controla la profundidad
• Con gyro con cable - todos los términos son controlados
• En la profundidad final, cuando es necesario un registro definitivo
• Registro con giróscopos continuo
• Con inicialización independiente
• Usando las carreras de entrada y salida
PRACTICAS RECOMENDADAS
31
•ISCWSA es una muy Buena Fuente de
información
• WWW.ISCWSA.NET
•Esta con un link desde la pagina del SPE de la
sección de posicionamiento de pozos.
•http://connect.spe.org/WellborePositioning/home
32
Gracias
33
Society of Petroleum Engineers
Distinguished Lecturer Programwww.spe.org/dl
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