torque and drag completo
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ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DEL LITORAL
Facultad de Ingeniera en Ciencias de la Tierra
Herramientas reductoras de Torque y Arrastre de nuevageneracin en Perforacin Direccional, Sistema LoTAD, ysu aplicacin en el campo Sacha de Petroproduccin.
TESIS DE GRADO
Previo a la Obtencin del Ttulo de:
INGENIERO EN PETRLEO
Presentado por:
Christian Jacobo Quispe Camacho.
Guillermo Santiago Remache Oyaque
GUAYAQUIL ECUADOR2009
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TRIBUNAL DE GRADUACIN
____________________ _________________
Ing. Ricardo Gallegos O. Ing. Daniel Tapia
DECANO DE LA FICT DIRECTOR DE TESIS
________________
Ing. Hctor Romn
VOCAL
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DECLARACIN EXPRESA
"La responsabilidad del contenido de esta Tesis de Grado, mecorresponde exclusivamente; y el patrimonio intelectual de la
misma a la ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DELLITORAL"
(Reglamento de Graduacin de la ESPOL)
________________________________ ______________________________
Guillermo Santiago Remache Oyaque Christian Jacobo Quispe Camacho
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AGRADECIMIENTO
Ing. Juan Jijon, Weatherford,
que con su paciencia y ayuda
nos supo dirigir para el
desarrollo de la tesis en el
campo.
Ing. Xavier Vargas, Oficina de
Perforacin, que nos brindo su
apoyo incondicional.
Ing. Daniel Tapia, Director de
Tesis por dirigirnos y
brindarnos todo su apoyo en el
desarrollo de la tesis.
Christian Quispe Camacho
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AGRADECIMIENTO
A Dios y a mis padres Aida yGuillermo por todo su amor yapoyo incondicional paracumplir una de mis metas
A los Ingenieros Juan Jijon deWeatherford, Xavier Vargasde Petroproduccin que conpaciencia me ayudaron aldesarrollo de la tesis en elcampo.
A todos los Ingenieros de la
facultad de ciencias de la tierraque de una u otra formacolaboraron para mi desarrolloen especial al Ing. DanielTapia mi director de tesis
Guillermo Remache Oyaque
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DEDICATORIA
A mis Padres
A mis Hijos
A mi Familia
A mis Amigos
Christian Quispe Camacho
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DEDICATORIA
A mis Padres
A mi Hermana
A mis Compaeros
A mis Amigos
Guillermo Remache Oyaque
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Resumen
El tema de tesis desarrollado es Herramientas reductoras de Torque y
Arrastre de nueva generacin en Perforacin Direccional, Sistema LoTAD, y
su aplicacin en el campo Sacha de Petroproduccin, se seleccion dos
pozos con problemas de atascamiento durante toda la perforacin de los
mismo.
El primer capitulo trata de los conceptos bsicos para el desarrollo de este
proyecto, la segunda parte establece los mtodos de reduccin de torque y
arrastre en la perforacin direccional de pozos y los criterios para su
seleccin. El tercer capitulo se realiza la descripcin general de la
herramienta LoTAD y su utilizacin. La cuarta parte describe del software
Landmark graphic que se utiliza para simular las fuerzas involucradas en la
perforacin de un pozo, en el capitulo cinco se ejecuta el software con la
informacin del pozo, y se realiza el anlisis completo con la identificacin de
los posibles problemas.
Al final se realiza un anlisis econmico de los dos pozos y se emiten las
conclusiones obtenidas de este estudio y posibles recomendaciones a tomar
en cuenta para futuras perforaciones de pozos.
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INDICE GENERAL
Pg.
RESUMEN....................................................................................... I
INDICE GENERAL.......................................................................... II
ABREVIATURAS............................................................................ VI
SIMBOLOGIAS............................................................................... VII
INDICE DE FIGURAS...................................................................... VIII
INDICE DE TABLAS........................................................................ XIII
INTRODUCCIN.............................................................................. 1
Capitu lo 1.- Marco Terico.. 3
1.1 Conceptos Bsicos.. 3
1.2 Torque y Arrastre en la perforacin.. 7
1.3 Tipos de pozos direccionales. 8
1.4 Importancia de la reduccin de torque y arrastre en la perforacin
direccional. 11
1.5 Causas de pega de la sarta de perforacin....... 12
Capitu lo 2.- Reduccin de torque y arrastre 15
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2.1 Principios bsicos de Torque y Arrastre en la Sarta de.. 15
Perforacin.. 15
2.2 Factores a considerar en la reduccin de torque y arrastre. 19
2.2 Mtodos de reduccin de toque y arrastre..... 26
2.2.1 Optimizacin de la trayectoria del pozo. 26
2.2.2 Fluidos de perforacin............................................................ 26
2.2.3 Sarta de perforacin: herramientas mecnicas para reduccin
de torque y arrastre, herramientas convencionales y nuevas.. 27
2.3 Criterios de seleccin del mtodo. 37
Capitulo 3.- Descripcin y aplicaciones de la herramienta LoTAD
3.1 Componentes........................................................40
3.2 Procedimiento de operacin de la Herramienta LoTAD.................43
3.3 Procesos de inspeccin pre-operacionales y post-operacionales. 44
3.4 Ensamblaje, desarme y mantenimiento......49
3.5 Funcionamiento De la herramienta dentro del pozo.........58
Capitulo 4.- Simulacin y anlisis de las fuerzas presente en la
perforacin de los pozos con uso del Software Wellplan de
Landmark Graphics Inc............................................................64
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4.1 Informacin de diseo del pozo............68
4.2 Parmetros necesarios para el anlisis de las fuerzas laterales 74
4.3 Anlisis de las fuerzas laterales 74
4.4 Anlisis del torque con y sin uso de LoTAD 76
Capitulo 5.- Aplicacin de la herramienta en pozos seleccionados del
campo Sacha de Petroproduccin.....................................................80
5.1 Datos geolgicos, sntesis del campo Sacha.. 80
5.2 Seleccin de pozos direccionales perforados: Sacha 169D y Sacha-
221H......87
5.2.1 Datos generales.87
5.2.2 Objetivos geolgicos.89
5.2.3 Resumen de cada seccin del proceso de perforacin..90
5.2.4 Herramientas utilizadas en la perforacin.98
5.2.5 Problemas suscitados y soluciones planteadas..100
5.3 Aplicacin de la herramienta en los pozos seleccionados con ayuda
del software Wellplan..102
5.3.1 Identificacin del problema con la informacin de pozo.102
5.3.2 Aplicacin del software.103
5.3.3 Solucin con el uso de LoTAD....109
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5.3.4 Soluciones alternativas.115
Capitulo 6.- Anlisis econmico.........................................................116
6.1Costo de perforacin de pozos direccional sin el uso de LoTAD:
Sacha-169D..........117
6.2Costo de perforacin de pozos direccional asumiendo el uso de
LoTAD: Sacha-169D) ..120
6.3Costo de perforacin de pozos direccional sin el uso de LoTAD
Sacha-221H..........123
6.4Costo de perforacin de pozos direccional asumiendo el uso de
LoTAD: Sacha-221H..................126
CONCLUSIONES Y RECOMENMDACIONES.........130
ANEXOS..........134
BIBLIOGRAFA..............161
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ABREVIATURAS
Lb LibrasLbf Libras FuerzaLoTAD Low Torque and DragBHA Bottom Hole AssembleLoTORQ Low TorqueLoDRAG Low DragRR Roller ReamerBOP Blow Out PreventorERW Extended Reach Wellft feetHSE Health Security EnvironmentAPI American Petroleum InstituteRPM Revoluciones por minutoDP Drill PipeOD Diameter ExternalEDM Engineer`s Data ModelTVD Profundidad Vertical VerdaderaMWD Measure While DrillingLWD Logging While DrillingROP Tasa de Penetracin
PSI Pound Square InchBBL BarrilesCHFF Closed Hole Friction FactorOHFF Open Hole Friction FactorNC ConexinTD Profundidad TotalIRR Internal Rate of ReturnNPV Net Present Valuer Tasa de interesBES Bomba Electro Sumergible
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SIMBOLOGIAS
S = Coeficiente de Friccin estticoK = Coeficiente de Friccin dinmicoN = NormalW = PesoT = TensinFf = Fuerza de FriccinSen = SenoCos = CosenoT = Variacin de tensin
= Tensin mecnica un-axial
F = Fuerza aplicada uniformementeA = reaC = Mxima severidad permisibleF = Carga Lateral sobre la Junta del tuboL = La mitad de la longitud de un tubo de perforacinIn. = Pulgadas = TorqueFn = Fuerza Normalr = Radio de Giro
A = Velocidad Angular
= Factor de conversin 3,1415V = Velocidad Resultante
T = Velocidad de Viaje
DF = Fuerza de Arrastre
iQ = Flujo de Dinero
d = Das
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INDICE DE FIGURAS
Pg.
Figura 1. Friccin entre un cuerpo y una superficie.www.elrozamientopordeslizamiento.htm 3
Figura 2. Componentes del torque,Torque de una Fuerza Ciencia_net - Noticias cientficas,
www.artculoscientficosobrematemticas,fsica,qumica,astronoma 6
Figura 3. Esfuerzos en una sarta de perforacin, cortesa deWeatherford 7
Figura 4. Esfuerzos y rea de contacto en el Tool Joint de dosjuntas de Drill Pipe, cortesa de Weatherford 8
Figura 5. Tipo "S" su mayor complejidad es al tumbar nguloconstruido, Sinopec internacional Petroleum 10
Figura 6. Pozos Verticales, Weatherford gua de pozos 11
Figura 7. Diferencia de presiones en el agujero curso bsicode perforacin Weatherford. 14
Figura 8. Fuerzas presentes un cuerpo esttico, Manual deWeatherford 15
Figura 9. Fuerzas presentes en un cuerpo en movimiento, manualde Weatherford 16
Figura 10. Fuerzas presentes de un cuerpo en una superficieinclinada, manual de Weatherford. 17
Figura 11. Diagrama de fuerzas en una superficie inclinada,manual de Weatherford 18
Figura12. Pandeo Sinusoidal de una tubera bajo presin,Drilling Design and Implementation for Extended Reach
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and Complex Wells 3rd Edition 24
Figura 13. Pandeo Helicoidal de una tubera bajo presin, DrillingDesign and Implementation for Extended Reach andComplex Wells 3rd Edition 24
Figura 14. Estabilizador Estndar, cortesa de Weatherford 29
Figura 15. Roller Reamer,www.estabilizadores.com 30
Figura 16. Underreamer, cortesa de Weatherford 30
Figura 17. String Reamer, manual drilco de conjuntos de
Perforacin 31
Figura 18. LoTORQ, cortesa de Weatherford 33
Figura 19. LoDRAG, Cortesa de Weatherford 34
Figura 20. Herramienta LoTAD. Fotografa cortesa de WTF. 36
Figura 21. Componentes de la herramienta LoTAD, cortesa deWeatherford 40
Figura 22. Camisa de acero y camisa de Polmetros cortesa deWeatherford 42
Figura 23. Rodillo y receptculo de seguridad, cortesa WTF 42
Figura 24. Instalacin de los LoTAD en una parada de una sartade perforacin del pozo Saha-169D 43
Figura 25. rea del Mun cortesa de Weatherford 48
Figura 26. Seal de reparacin del rea del mun, cortesa deWeatherford 49
Figura 27. Ilustracin sobra la forma de instalacin de los ejes yrodillos en la camisa de acero fundido, cortesa deWeatherford 50
Figura 28. Ilustracin de la forma de instalacin de los pernos deseguridad, cortesa de Weatherford 51
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Figura 29. Postura correcta de la camisa de cojinetes dentro de lapieza fundida, cortesa de Weatherford 52
Figura 30. Correcta de la ubicacin de todo el conjunto de piezasen el substituto de tubera, cortesa de Weatherford 54
Figura 31. Revisin de la herramienta para su almacenamiento,cortesa de Weatherford 54
Figura 32. Proteccin de la herramienta, almacenamiento, cortesade Weatherford 55
Figura 33. Desarme de los ejes y rodillos de la camisa de acero,cortesa de Weatherford 57
Figura 34. Tool Joint en contacto con las paredes del Agujero,Manual de Weatherford 58
Figura 35. Aplicacin de LoTAD En la sarta de perforacin, Manualde Weatherford 60
Figura 36. Tool Joint en contacto con una de las paredes del agujero
en una seccin inclinada, Manual de Weatherford 62Figura 37 Aplicacin de LoTAD a la Sarta de Perforacin en una
seccin inclinada, Manual de Weatherford 63
Figura 38. Componente de peso y tensin de la fuerza lateral,Schlumberger-aplicaciones torque y arrastre 75
Figura 39. Componentes de rigidez de la fuerza lateral,comportamiento de las fuerzas que actan en la tubera,Schlumberger-aplicaciones torque y arrastre 75
Figura 40. Anlisis de la tensin en el fondo del pozo con lasdiferentes tipos de perforacin,www.halliburton.com/landmarck. 76
Figura 41. Columna Estratigrfica, Base de datos departamentoingeniera Sacha central 86
Figura 42. Perfil del Pozo Sacha-169D - Seccin Vertical,Landmark Graphic Inc. 103
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Figura 43. Esquema de la Sarta de Perforacin y posicin para
el pozo Sacha-169D, Landmark Graphic Inc. 104
Figura 44. Simulacin de las fuerzas Laterales del pozo Sacha-169D (1) sin rotar (2) rotando en el pozo, LandmarkGraphic Inc. 104
Figura 45. Tensin (a) y Dog Let dentro del pozo sacha-169D (b),Landmark Graphic Inc. 105
Figura 46. Valores de Torque mientras se perfora el pozo Sacha-
169D, Landmark Graphic Inc. 105
Figura 47. Perfil Pozo Sacha- 221H - Seccin Vertical, LandmarkGraphic Inc. 106
Figura 48. Esquema de la Sarta de Perforacin y posicin del pozoSacha 221H, Landmark Graphic Inc. 107
Figura 49. Simulacin de las fuerzas Laterales del pozo Sacha-
221H (a) sin rotar (b) rotando en el pozo, Landmark
Graphic Inc. 107
Figura 50. Tensin (c) y Dog Leg dentro del pozo Sacha-221H (d),
Landmark Graphic Inc. 108
Figura 51. Valores de Torque mientras perfora rotando, deslizandoy backreaming dentro del pozo Sacha-221H, LandmarkGraphic Inc.
108
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Figura 52. Valores de reduccin de Torque rotando (a) y back-Reaming (b) con la aplicacin adecuada de los LoTADs
en el pozo Sacha-169D, Landmark Graphic Inc. 110
Figura 53. (a) Valores de Torque mientras perfora dentro delPozo con y sin LoTAD y (b) valores de torquemientras se realiza backreaming pozo Sacha-169D,Landmark Graphic Inc. 112
Figura 54. Diseo de Sarta de perforacin para el pozo Sacha169D con aplicacin de LoTAD, Landmark Graphic Inc. 112
Figura 55. (a) Valores de Torque mientra perfora dentro del pozo
Sacha-221h con y sin LoTAD y (b) valores de torquemientras realiza backreaming, Landmark Graphic Inc. 114
Figura 56. Diseo de Sarta de perforacin para el pozo Sacha221H con aplicacin, Landmark Graphic Inc. 114
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INDICE DE TABLAS
PagTabla I Coeficientes de Friccin de algunos materiales de
la pagina Wikipedia, la enciclopedia libre.htm 5
Tabla II Parmetros de identificacin de una herramientaUtilizada 49
Tabla III Informacin requerida para realizar el modelaje delpozo con ayuda del software, Manual de weatherford 65
Tabla IV Informacin necesaria para el diseo de tubera deRevestimiento 70
Tabla V Descripcin de la formacin Holln Inferior 90
Tabla VI Herramientas Utilizadas en el pozo Sacha-169D conlos dimetros externos usados 99
Tabla VII Herramientas Utilizadas en el pozo Sacha-221H con
los dimetros externos usados 99
Tabla VIII Resultados de los anlisis con y sin LoTAD 110
Tabla IX Descripcin de los resultados con aplicacin de losLoTAD, Petroproduccin 112
Tabla X Resultados con la aplicacin de los LoTAD pozoSacha-221H 114
Tabla XI Valores de produccin por Petroproduccin pozoSacha-169D 119
Tabla XII Valores de produccin por Petroproduccin pozoSacha-221H 125
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Introduccin
En los actuales momentos se estn realizando pozos direccionales entre
ellos los de tipo S y Horizontales en el oriente ecuatoriano para incrementar
el potencial productivo de los yacimientos. Para la perforacin de dichos
pozos la utilizacin de herramientas que permitan facilitar el trabajo y
disminuir el tiempo de operaciones es vital importancia para la rentabilidad de
los pozos.
Durante la perforacin de dos pozos en el campo Sacha de Petroproduccin
se presentaron problemas con atascamientos de herramientas en el interior
del hueco que se estaba perforando por tal motivo incrementaba el tiempo de
perforacin, la evaluacin del funcionamiento de una nueva herramienta
LoTAD en el diseo del conjunto de herramienta para la perforacin de un
pozo y reducir los problemas con herramientas atrapadas de futuros pozos
es la razn principal de este proyecto.
Los Lotad son herramientas mecnicas con rodillos que permiten el fcil
desplazamiento del conjunto de herramienta llamada en la industria petrolera
como sarta de perforacin disminuyendo posibles problemas de
atascamiento.
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Para la realizacin de este proyecto se hizo el estudio de la herramienta y su
funcionamiento en el oriente ecuatoriano en el campamento Sacha de
Petroproduccin plantendose objetivos especficos: Simular y analizar las
fuerzas presentes al interior del hueco o pozo con y sin uso de los Lotad con
ayuda del software wellpan Landmark Graphic In., determinar las ventajas y
desventajas operativa de la herramienta.
Con la informacin de las perforaciones de los dos pozos obtenidas de los
reportes diarios de estas operaciones confirmaremos los lugares de mayor
problema durante la perforacin, estableceremos un nuevo diseo de la sarta
de perforacin aadiendo los LoTADs en posiciones que nos das el
software, realizando un analisis de costos y beneficio obtendremos respuesta
a la siguiente hiptesis Qu eficiencia operacional posee las herramienta
reductora de torque y arastre en la perforacin direccional de pozos?.
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CAPITULO 1
1 MARCO TERICO
1.1 Conceptos Bsicos
Friccin
Segn T.William Lambe, Robert V. Whitman. Mecnica de Suelos
Mxico. 1997, la friccin es como una fuerza que acta sobre un cuerpo
e impide el deslizamiento de este con respecto a otro o en la superficie
que est en contacto.
Figura 5 Friccin entre un cuerpo y una superficie.
www.elrozamientopordeslizamiento.htm
La figura 1 muestra, la magnitud de la fuerza de rozamiento entre dos
cuerpos en contacto es proporcional a la fuerza normal entre ellos:
Existen dos tipos de friccin
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1. Fuerza de Friccin esttica (fS):
2. Fuerza de Friccin dinmica (fK):
Coeficiente de friccin
Es un coeficiente adimensional que expresa la relacin las fuerzas
aplicadas. Usualmente se representa con la letra griega , para este
proyecto se utilizo los valores de coeficiente de friccin de 0.30 para
hueco abierto y 0.40 hueco entubado
1. Coeficiente de friccin esttica (S):
2. Coeficiente de friccin dinmica (K):
A continuacin estn los coeficientes de friccin de algunos materiales.
Materiales en
contacto
S k Materiales en contacto S k
Articulaciones
humanas0,02 0,003 Madera // Cuero 0,5 0,4
Acero // Hielo 0,03 0,02 Madera // Madera 0,7 0,4
Acero // Tefln 0,04 0,04 Acero // Latn 0,5 0,4
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Tefln // Tefln 0,04 0,04 Madera // Piedra 0,7 0,3
Hielo // Hielo 0,1 0,03 Acero // Acero 0,15 0,09
Esqu (encerado) //
Nieve (0C)0,1 0,05 Vidrio // Vidrio 0,9 0,4
Vidrio // Madera 0,2 0,25Cobre // Hierro
(fundido)1,1 0,3
Caucho // Cemento
(hmedo)0,3 0,25
Caucho // Cemento
(seco)1 0,8
Tabla I Coeficientes de Friccin de algunos materiales de la pagina Wikipedia, laenciclopedia libre.htm
Torque
Csar arroyo cabrera, alex fernndez castillo publicaron el 16-05-2004
la pagina www.torque de una fuerza - ciencia_net - noticias cientficas.
Definiendo el torque tde una fuerza fque acta sobre algn punto de
un cuerpo rgido, para facilitar el anlisis, en una posicin r, respecto de
cualquier origen o, por el que puede pasar un eje perpendicular, sobre
el cual se produce la rotacin del cuerpo, al producto vectorial entre la
posicin r y la fuerza aplicada f:
(1) FrT =
T= Torque
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R= Radio de accin
F= Fuerza aplicada
Figura 6 Componentes del torque,Torque de una Fuerza - Ciencia_net - Noticias
cientficas, www.artculoscientficosobrematemticas,fsica,qumica,astronoma
Arrastre
El arrastre es una fuerza mecnica, generada por la interaccin entre
un cuerpo rgido y un fluido. Para que exista arrastre el cuerpo debe
estar en contacto con el fluido. Debe haber un movimiento relativo entre
el fluido y el slido.
Esta resistencia que impide la aceleracin del cuerpo se llama fuerza
de arrastre.
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1.2 Torque y Arrastre en La Perforacin
El torque que se presenta en la perforacin, es la fuerza mecnica
generada por el Top Drive/Mesa Rotatoria, necesaria o aplicada para
hacer rotar la sarta de perforacin para vencer las fuerzas presentes a
lo largo de la trayectoria del pozo.
Figura 7 Esfuerzos en una sarta de perforacin, cortesa de weatherford
Se muestra en la Figura 3., el arrastre presente en la perforacin es la
fuerza que se produce entre las superficies de contacto de las
conexiones de tubera y las paredes del pozo que se esta perforando
causado por el deslizamiento y/o la rotacin de la sarta de perforacin.
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Entre los efectos que puede causar el arrastre est el pandeo de la
tubera, la cual, excediendo los lmites de tensin, puede producir una
deformacin plstica.
Figura 8 Esfuerzos y rea de contacto en el Tool Joint de dos juntas de Drill Pipe, cortesa de
Weatherford
1.3 Tipos De Pozos Direccionales
Segn la gua para ingenieros de petrleo de la Cia Sinopec,
Noviembre 2005. Los pozos direccionales poseen una clasificacin la
cual depender de la forma que tome el ngulo de inclinacin en lo que
corresponde a su trayectoria.
El torque y/o el arrastre dentro de la sarta de perforacin dependern
de la trayectoria del pozo y de los ngulos de diseo.
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Existen varios tipos de pozos direccionales:
1. Tangencial o J Invertido (Slant)
2. S Especial o Modificado
3. Inclinado (uso de taladro especial)
4. Horizontal o Multilateral
Este trabajo se lo realiz en pozos de forma S y Tangencial que se
describen a continuacin.
Tipo S
Consta de:
1. Una seccin vertical hasta la profundidad del KOP
2. Una seccin de construccin de ngulo o seccin aumentada
3. Una seccin de mantenimiento de ngulo o tangencial
4. Una seccin de disminucin de ngulo a 0 grados.
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La figura 5, muestra las diferentes secciones del pozo tipo S, su
dificultad es al tumbar el ngulo construido para tener la ltima seccin
en forma vertical.
Figura 5 Tipo "S" su mayor complejidad es al tumbar ngulo construido, Sinopec
internacional Petroleum
Tipo Horizontal
Pozos que pueden tener ngulo inclusive mayores de 90, pero
necesariamente deben perforarse el pozo paralelo al estrato, o sea
navegando a travs de l como indica la figura 6. Este modelo consta
de:
Una seccin vertical hasta el Punto de Arranque (KOP)
Una seccin aumentada o de construccin de ngulo
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Una seccin de mantenimiento de ngulo a travs de la(s) arena(s).
Algunos pozos pudiesen tener una seccin tangencial, antes de
finalizar el ngulo mximo del pozo
Figura 6 Pozos Verticales, Weatherford gua de pozos
1.4 Importancia de la reduccin de Torque y Arrastre en la perforacin
Direccional
En perforacin direccional existe la necesidad de obtener un
rendimiento efectivo en costos. Con el desarrollo de la perforacin
direccional creci la demanda por herramientas de perforacin que
permita la reduccin de los esfuerzo de torsin y arrastre asociados con
pozos de alcance extendido.
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Las operaciones con los reductores de torque y arrastre desempean
un rol vital en el proceso de la perforacin direccional, reducen el
tiempo y los costos de la unidad de perforacin a travs de:
.
Aumentar el control y eficiencia de perforacin direccional.
Reducir el torque y el arrastre hasta el 70% (dependiendo de lascaractersticas del pozo) para mantener el peso de la sarta de
perforacin.
Prevenir dao o fallas del equipo de fondo y superficie.
Reducir el desgaste en las secciones entubadas del pozo.
Mejorar el proceso general de perforacin.
Orientar con precisin las herramientas de perforacin y completacin
1.5 Causas de Pega en La Sarta de Perforacin
Weatherford, define la pega como un evento en la operacin en el cual
no se puede rotar la tubera, ni moverla en ninguna direccin y existen
diferentes causas por lo que la Sarta de Perforacin puede pegarse;
entre las ms comunes en las operaciones de perforacin estn:
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Pegaduras en arenas en tubera de revestimiento
Pegaduras por Atascamiento Diferencial
Pegaduras con lodos
Pegaduras en ojos de llaves (keyseats)
Pegaduras por fallas mecnicas
Los tipos de pegaduras que se presentaron en los pozos estudiados se
describen a continuacin
Pegaduras en arenas en tubera de revestimiento
Es causada por una falla en la tubera de revestimiento o a travs de
una empacadura, permitiendo que el espacio anular se llene con arena
y atrapando la tubera. La tubera de perforacin puede ser atrapada al
perforar cuerpos de arena que se atraviesan con mucha rapidez y sin
tener la limpieza y circulacin adecuadas.
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Pegaduras por Atascamiento Diferencial
Es un problema comn en la perforacin de pozos, en la cual la Sarta
de Perforacin se pega a las paredes del hoyo, por efectos de
diferencia entre la presin hidrosttica y la presin de formacin,
impidiendo mover la tubera.
Figura 7 Diferencia de presiones en el agujero curso bsico de perforacin
Weatherford
La Figura 7. Ilustra la pega por presin diferencial cuando la presin
hidrosttica producida por el lodo es mayor que la presin de
formacin y existen formaciones permeables presentes
Pegaduras por fallas mecnicas
Ocurren durante la introduccin de una empacadura, cuando esta se
asienta a una profundidad no deseada, por tubera de revestimiento
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colapsada. De igual manera puede ocurrir al recuperar la empacadura
si esta est atrapada por sedimentos aportados por la formacin. Y
sucede al estar bajando completaciones dobles.
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CAPITULO 2
2. Reduccin de Torque y Arrastre
2.1 Principios Bsicos de Torque y Arrastre Presente en la Sarta de
Perforacin
Weatherford estipula que las fuerzas que actan en la sarta de
perforacin al estar dentro del agujero dependen del tipo de superficie
en la que se encuentre y la funcin que est realizando la misma. Los
principios bsicos se pueden analizar matemticamente.
Superficie hor izontal
Considrese una seccin de tubera en el agujero, en el tramo
tangencial de un pozo sin movimiento y sin aplicar ninguna fuerza ver
Figura 8.
Figura 8 Fuerzas presentes un cuerpo esttico, Manual de Weatherford
(2) 0=Fv
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(3) WN=
Al existir desplazamiento de la tubera dentro del agujero como se
ilustra en la Figura 9, existir una velocidad de desplazamiento, la cual
ser constante hasta llegar al tope de la siguiente seccin que se va
perforar.
Figura 9 Fuerzas presentes en un cuerpo en movimiento, manual de Weatherford
(4) WN=
(5) NF = . y (6) WF =
Superficie Inclinada
Considrese una seccin de tubera dentro del hoyo ver Figura 10. En
ausencia de friccin, las fuerzas actuando sobre la tubera son el peso
W, la tensin axial T y la fuerza de reaccin, denominada Normal N.
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Se puede hacer un balance de fuerzas, asumiendo que la tubera est
rotando dentro del agujero.
Figura 10 Fuerzas presentes de un cuerpo en una superficie inclinada, manual de
Weatherford
A lo largo del eje del agujero se tiene:
(7) ( )ICosWTFh == 0
Perpendicularmente al eje se tiene
(8) ( )ISenWNFv == 0
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Considerando ahora el efecto de friccin en una seccin sin curvatura
como se ve en la Figura 11.
Figura11 Diagrama de fuerzas en una superficie inclinada, manual de
Weatherford
(9) ( )ISenWFfNFf ==
Donde es el coeficiente de friccin. Aqu, 10 >> .
Usualmente este valor del coeficiente de friccin oscila segn:
(10) 45.015.0 >>
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Bajando tubera,
(11) ( ) FfICosWT =
(12) ( ) ( )ISenWICosWT =
Y sacando Tubera
(13) ( ) FfICosWT +=
(14) ( ) ( )ISenWICosWT +=
2.2 Factores a considerar para la reduccin de torque y arrastre en la
perforacin
Weatherford, indica que los cuatro componentes de las fuerzas
laterales son.
o Tensin o Compresin.
o Cargas.
o Fatiga.
o Pandeo.
Informacin del pozo.
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Tensin o Compresin
Tensin mecnica es el valor de la distribucin de fuerzas por unidad
de rea en el entorno de un punto dentro de un cuerpo o material
continuo.
Un caso particular es el de tensin uniaxial, que se define en una
situacin en que se aplica fuerza F uniformemente distribuida sobre un
rea A. En este caso, la tensin mecnica uniaxial se representa por un
escalar designado como(sigma) y dado por:
(15)A
F=
= tensin mecnica uniaxial
F= fuerza aplicada uniformemente
A= rea
Siendo las unidades Libras por Pulgada Cuadrada (psi)
Compresin es una presin que tiende a causar en algunos casos una
reduccin de volumen, siempre manteniendo una masa constante.
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Cuando se somete un material a una fuerza de flexin, cizallamiento o
torsin actan simultneamente tensiones de traccin y compresin.
En la perforacin de un pozo, cuando existe mayor tensin en la sarta
de perforacin, es porque existe un problema como pata de perro (dog
leg,) es decir, a mayor tensin mayor pata de perro.
Carga o Peso
El peso es la medida de la fuerza que ejerce la gravedad sobre la masa
de un cuerpo. Normalmente, se considera respecto de la fuerza de
gravedad terrestre. El peso depende de la posicin relativa de los
cuerpos y de su masa. En el caso de tubera dentro del agujero, su
posicin vertical, horizontal o inclinada dependiendo del diseo del
pozo.
El peso puede afectar a la sarta porque permite que la tubera sufra el
contacto con la pared inferior del hoyo logrando que esta sufra
desgaste, de la misma manera si no se maneja bien el peso dentro del
hoyo se pudiera sufrir de un posible pandeo de tubera.
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Fatiga
Es el dao estructural progresivo localizado permanente, que se
produce cuando un material se somete a repetidos ciclos de tensin.
Daos por fatiga se acumulan en puntos de alta tensin y en ltima
instancia forman la grieta de fatiga.
Las fuentes ms comunes de la fatiga por tensin son:
La rotacin de la tubera, mientras exista una parte de la tubera
doblada o pandeada.
Presin
Vibraciones.
Resistencia a la Falla por Fatiga
La falla por fatiga debido al efecto de rotacin de la tubera es un
problema que merece ser analizado, ms an cuando las condiciones
de operacin pueden aproximarse a valores crticos de: severidad en el
agujero, velocidad de rotacin y esfuerzo axial en la tubera. Estos
esfuerzos ocurren cuando existen espacios anulares estrechos,
desgaste excesivo y la sarta se encuentra sometida a tensin.
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El criterio utilizado para determinar estos valores crticos fue el sugerido
por Lubinski, el cual consiste en una ecuacin emprica que sugiere que
la mxima carga lateral que la junta del tubo puede resistir antes de
daarse es de 2000 lbs., por lo tanto la siguiente ecuacin, permite
determinar la mxima severidad permisible bajo esta condicin a lo
largo del pozo.
(16)TL
FC
=
108000
Donde:
c = Mxima severidad permisible (/100 ft)F = Carga lateral sobre la junta del tubo (lbf)
L = La mitad de la longitud de un tubo de perforacin (in.)
T= Carga de tensin al tubo (lbf)
Pandeo
Segn K&M Technology Group, Drilling Design and Implementation for
Extended Reach and Complex Wells 3rd Edition, 2003, p. 126-131.El
pandeo es un fenmeno de inestabilidad elstica que puede darse en
elementos comprimidos alargados y rgidos, y que se manifiesta por la
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aparicin de desplazamientos importantes, transversales a la direccin
principal de compresin. Se traduce en la aparicin de
una flexin adicional en la tubera cuando se halla sometida a la accin
de esfuerzos axiales de cierta importancia.
Eventualmente, a partir de cierto valor de la carga axial de compresin,
denominada carga crtica de pandeo, puede producirse una situacin
de inestabilidad elstica y entonces fcilmente la deformacin
aumentar produciendo tensiones adicionales que superarn la tensin
de rotura, provocando la ruptura del material.
Pandeo s inusoidal
Figura12 Pandeo Sinusoidal de una tubera bajo presin
La figura 16 muestra la forma y manera gradual como ocurre el pandeo,
mientras la tubera de perforacin es puesta en compresin provocando
una reduccin de peso hacia la broca, tendiendo esta a vibrar
axialmente.
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Pandeo helicoidal
Figura 13 Pandeo Helicoidal de una tubera bajo presin
La figura 17 demuestra el pandeo helicoidal, ocurre cuando la tubera
se adhiere a las paredes del hoyo. Se podra evitar al rotar la tubera.
Si existe este tipo de pandeo lo recomendable es evitar rotar la tubera:
de este modo se reduce el riesgo que sufra daos por fatiga.
Vibracin
El manual de Weatherford, indica que las vibraciones son inevitables en
una perforacin. Sin embargo, su grado de severidad y su efecto sobre
el proceso de perforacin dependen del diseo de la parte inferior de la
sarta y, en gran medida, de los parmetros de perforacin.
Tipos de vibraciones y sus causas
Pozo abajo, se pueden sentir tres tipos de vibraciones:
Axial: movimiento a lo largo del eje de la columna de perforacin.
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Lateral: perpendicular a la columna de perforacin.
Torsional: es una vibracin angular alrededor del eje de la columna
de perforacin.
2.3 Mtodos de Reduccin de Torque y Arrastre
Optimizando la trayectoria del pozo
Weatherford, seala que la optimizacin de la direccin del pozo se
basa en un nuevo diseo del diagrama ya propuesto, el cual est
dependiendo de la forma que posee, para permitir reducir los posibles
problemas dentro del agujero. Esta nueva trayectoria podra modificar
la posicin del taladro de su locacin inicial; es posible que haya que
mover el taladro y redisear la trayectoria.
Este sistema no garantiza que no existir alguna complicacin. Slo es
un nuevo diseo, y se realiza con la informacin de pozos cercanos ya
perforados.
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Fluidos de perforacin
Baker atlas especifica que los fluidos usados en la perforacin que
inicialmente fueron tomados para transportar cortes de rocas a la
superficie, son considerados ahora como uno de los factores ms
importantes para evitar fallas en la perforacin.
Entre las funciones principales de los fluidos de perforacin est enfriar
y lubricar la broca y la Sarta de Perforacin para disminuir su
atascamiento.
Los tipos de fluidos de perforacin son:
A base de agua
A base de aceite
Para la reduccin de torque y del arrastre durante la perforacin se
sugiere utilizar los fluidos a base de aceite y agregar aditivos qumicos
para su eficaz desarrollo.
Generalmente los lodos a base de aceite son ms caros que los lodos a
base de agua.
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Sarta de Perforacin
Weatherford seala que la sarta de perforacin son componentes
armados secuencialmente que conforman el ensamblaje de fondo
(BHA) y la tubera de perforacin, la inclusin de herramientas
mecnicas de reduccin de friccin en la Sarta de Perforacin permite
reducir el desgaste de tubera y sus atascamientos. Las herramientas
para este propsito son:
Estabilizadores
LoTORQ
LoDRAG
LoTAD
HERRAMIENTAS CONVENCIONALES.
Estabilizadores
Segn el manual Drilco de conjunto de perforaciones edicin 1978,
Son una parte indispensable en la mayora de las Sartas de Perforacin
cuando se perfora rotando. Pueden acomodar una vlvula flotadora.
Algunos estabilizadores son espiralados. Para el control direccional es
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recomendado usar estabilizadores con 360 grados de contacto con la
pared (vista de planta.)
Los estabilizadores tienen diferentes tipos de diseo en la superficie.
Se usan para:
Control de la desviacin del pozo.
Reduccin del riesgo de atascamiento diferencial.
Para rimar patas de perro y ojos de llave.
Disminuir el torque y el arrastre por contacto de la sarta de
perforacin y las paredes del agujero
Figura 14 Estabilizador Estndar, cortesa de weatherford
Roller Reamer (RR).
Estn diseados para mantener el calibre del agujero, reducir el torque
y estabilizar la Sarta de Perforacin. Se utilizan por lo general en
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formaciones abrasivas. Hay RR que se usan para la sarta y cerca de la
broca (near bit) que ayudan a prolongar el uso de la broca y algunas
veces usados en lugar de estabilizadores cercano a la broca. Los RR
ayudan a rimar ojos de llave, patas de perro y cavernas.
Figura 15 Roller Reamer,www.estabilizadores.com
Underreamer.
Comnmente usados para barrer o eliminar canales, y para abrirhuecos direccionales pilotos, abriendo el hueco para una sarta de
tubera de revestimiento despus de una restriccin del BOP. Esta
herramienta es abierta hidrulicamente. Consta de varios tipos de
cortadores para las formaciones.
Es aconsejable usar un bull-nose debajo del underreamer cuando se
abre un hueco direccional piloto en formaciones suaves lo que elimina
la posibilidad de generar una ventana lateral (sidetrack)
accidentalmente.
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Figura 16 Underreamer, cortesa de weatherford
String Reamer.
Est diseado para incrementar el dimetro de cualquier ojo de llave
que se este atravesando. Las aletas son rectas o cnicas (tapered.)
El dimetro externo de las aletas vara, pero nunca es ms grande que
el dimetro de la broca.
Figura 17 String Reamer, manual drilco de conjuntos de perforacin
Herramientas De Nueva Generacin
LoTORQ
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El sistema de reduccin de friccin (torque y arrastre) LoTORQ es
completamente mecnico y funciona de manera independiente de los
fluidos de perforacin y completacin. Este sistema nico que utiliza
rodillos bidireccionales, ha sido comprobado en los pozos ms difciles
en el mundo.
Los rodillos bidireccionales reducen el torque y el arrastre, estn en
contacto con la tubera interna, y pueden lograr factores de friccin
excepcionalmente bajos, con coeficientes rotativos en cemento tan
bajos como 0.04. Los rodillos con un perfil ms alto para hacer contacto
con la pared externa del agujero, han reducido los factores de friccin
axial en el 60 por ciento de manera rutinaria.
La mayora de las herramientas LoTORQ han sido utilizadas en pozos
de alcance extendido para reciprocar y rotar tuberas de revestimiento.
El sistema de reduccin de friccin mecnica LoTORQ ahora hace
posible la rotacin de tubera que alguna vez se limit por torsin,
proporcionando la capa protectora de cemento ptima.
El LoTORQ alcanza su mximo desempeo cuando:
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Se corren Revestidores, Liners, Mallas, Liner Ranurados, en pozos
horizontales o de alcance extendido (ERW.)
Liners largos (ms de 800 ft) y que sern rotados durante la
cementacin.
Figura 18 LoTORQ, cortesa de Weatherford
Beneficios:
Mejora la cementacin permitiendo al cemento colocarse de forma
uniforme.
Efectividad probada en pozos de largo alcance
LoDRAG
El sistema LoDRAG es un centralizador y adems un sistema completo
de reduccin de friccin mecnica, que funciona de manera
independiente de la resistencia o lubricidad de la pelcula de lodo de
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perforacin/completacin. El rea de contacto reducida de los rodillos
con las paredes de la tubera de revestimiento o del agujero, funciona
de manera excepcional bajo condiciones de subpresin cuando el
riesgo de atascamiento diferencial sea alto.
Las herramientas LoDRAG han sido utilizadas principalmente para
correr mallas de control de arena en yacimientos de arenisca no
consolidada. Utilizar herramientas LoDRAG en estos yacimientos
puede reducir el arrastre axial hasta el 60 por ciento. Las herramientas
LoDRAG pueden reducir la friccin axial en hoyos entubados en
porcentajes similares.
Las herramientas LoDRAG logran un desempeo ptimo cuando:
Se usa tubera de revestimiento y mallas en pozos horizontales y
de alcance extendido.
Se requiere una reduccin en el arrastre axial para un agujero
entubado y/o abierto
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Figura 19 LoDRAG, Cortesa de Weatherford
Beneficios:
Efectividad comprobada permite tecnologa de pozos extrema
LoTAD
Elsistema LoTAD que es ms que una herramienta de perforacin para
reducir torsin y arrastre. Es un sistema completo para reducir friccin
mecnica que funciona independientemente del lodo de
perforacin/completacin. El anlisis ha mostrado que el rea de
contacto reducida de los rodillos con la pared del agujero funciona de
manera excepcional en condiciones subpresurizadas donde el riesgo
de atascamiento diferencial sea alto.
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Las herramientas LoTAD han sido utilizadas en pozos de alcance
extendido para reducir el torque, arrastre, desgaste de la tubera de
revestimiento, desgaste de Tool Joints y atascamiento diferencial, al
mismo tiempo que se mejoran el control direccional, las tasas de
penetracin (ROP) y la limpieza del agujero.
Figura 20 Herramienta LoTAD. Fotografa cortesa de Weatherford
La herramienta LoTAD alcanza su mejor desempeo en las siguientes
condiciones:
La reduccin del torque y arrastre son un problema.
Donde las condiciones de HSE y/o de costos prohban la utilizacin
de lodos a base de aceite.
Formaciones Subpresurizadas que puedan causar Pega
Diferencial.
El desgaste de la tubera de revestimiento o del Tool Joint son un
problema.
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Donde la perforacin en deslizamiento (Slide Drilling) requiera un
desempeo optimo.
Beneficios:
Operacin en agujero Abierto y Revestido
Instalacin y mantenimiento simples
2.4 Consideraciones para la eleccin Del Mtodo de reduccin de
torque y del arrastre
Criterios de seleccin
Segn www.spe.org/papers/reductoresdetorqueyarrastre, los criterios
descritos a continuacin pueden ser utilizados como una gua en la
seleccin del mtodo ms apropiado para la reduccin de torque y
arrastre:
Modo de Operacin
La tcnica ms adecuada depender de la exigencia de la perforacin,
ya sea rotativa o deslizando, o ambos casos.
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Distribucin de cargas de contacto
Considerar la posicin de las herramientas mecnicas en la sarta y la
distribucin de fuerzas de la pared del agujero sobre la sarta. Esto
optimizar la reduccin de la friccin y evitar el uso de ms de un tipo
de herramientas mecnicas para la reduccin de torque y arrastre.
Radio del Agujero que se va realizar
Esto puede ayudar a determinar la mejor estrategia de una
combinacin de tcnicas a utilizar, concretamente usar fluido de
perforacin/completacin con o sin herramientas mecnicas para abrir
el agujero.
Costos, Disponib ilidad y Soporte
El desembolso inicial, as como opciones de contingencia, deben ser
examinados y comparados con mayores concentraciones de
lubricantes o daos a herramientas mecnicas que pueden ocurrir en
condiciones extremas.
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Logstica de la torre
Considera la posibilidad de manejo de las instalaciones, los
procedimientos, mantenimiento, inspeccin.
Compatibilidad
Algunos dispositivos mecnicos pueden ser no aptos para aplicaciones
de alta temperatura. O podran verse afectadas por determinados
qumicos. Si en el lodo se utiliza lubricantes,
La compatibilidad del lodo, el impacto ambiental, la temperatura y la
estabilidad de la formacin de los daos deben ser revisados. Es
importante revisar tambin la compatibilidad de dimetros y conexiones
de las herramientas.
Desgaste de tubera y pandeo
Al considerar el rendimiento, es importante ser conscientes de los
beneficios adicionales, como menor desgaste y reduccin de la
probabilidad de pandeo de tubera.
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CAPITULO 3
3 Descr ipcin de LoTAD Y Aplicacin
3.1 Componentes.
La descripcin de la herramienta de LoTAD fue obtenida del manual de
la misma herramienta de la compaa Weatherford, como se ilustra en
la figura 21., consiste de:
Una unin substituta de tubera de perforacin.
Camisa de Polmetros
Camisa de acero.
Rodillos y ejes.
Figura 21 Componentes de la herramienta LoTAD, cortesa de Weatherford
Uniones Subst itutas De Tubera De Perforacin De LoTAD.
Estn diseadas como parte integral de la sarta de perforacin.
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Generalmente las conexiones son especificadas por el cliente y estn
fabricadas de acuerdo a la norma API RP7G. El rea rebajada o mun
tiene un material de revestimiento duro especial diseado para resistir
el desgaste y extender la vida til.
Camisas De Cojinetes De LoTAD.
Reduce el torque a mediante una superficie con un bajo coeficiente de
friccin (aproximadamente 0.15.) Las camisas de cojinetes actan
tambin como un miembro sacrificatorio que absorbe el desgaste
causado por las partes giratorias. La camisa compuesta de cojinetes es
resistente al desgaste y a muchos fluidos de perforacin, y puede
soportar altas temperaturas (hasta 325F.)
Camisa de Acero Del Cuerpo De LoTAD.
Est hecha de piezas fundidas de acero inoxidable de alta calidad y
resistente a la corrosin y abrasin. Las piezas de la camisa estn
diseadas para alojar la camisa de cojinetes, ejes, rodillos y pernos de
seguridad. Los rodillos estn encerrados de receptculos (pods.) Por
consiguiente, los rodillos permanecern en su lugar en caso que los
ejes fallen, como se muestra a continuacin en la Figura 22.
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Figura 22 Camisa de acero y camisa de Polmetros cortesa de Weatherford
Esta herramienta esta diseada con seis receptculos para rodillos.
Tres receptculos se encuentran con un espaciado equitativo en la
parte superior y los otros tres en la parte inferior de la herramienta,
para minimizar las restricciones al flujo.
Para suministrar un mayor contacto de rodillo, los receptculos
superiores e inferiores estn desfasados por 60 grados.
Figura 23 Rodillo y receptculo de seguridad, cortesa Wheaderford
Rodillos Del LoTAD.
Estn fabricados de acero tratado trmicamente y diseados para
reducir el desgaste y extender la vida til. Los rodillos estn diseados
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con un reborde para mantenerlos en su lugar en caso de fallas de los
ejes. El reborde corresponde con un canal en el receptculo como
indica la figura 23.
Procedimientos De Operacin.
PREVIOS AL TRABAJO
Consultar toda la informacin relevante del pozo para determinar el
espaciado. (Ver anexo I Hoja de datos para el modelado del pozo.)
Instalacin.
Un ingeniero de aplicaciones ayudar a determinar la ubicacin de lasherramientas de LoTAD dentro de la sarta de perforacin como se
ilustra en la figura 24. Las conexiones deben ser lubricadas y con los
valores de torsin indicados en la tabla del Anexo I.
Figura 24 Instalacin de los LoTAD en una parada de una sarta de perforacin del
pozo Saha-169D
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Remocin Y Almacenamiento A Corto Plazo.
Despus de su desconexin, deben colocarse los protectores de rosca
y almacenar las herramientas en un ambiente adecuado para evitar la
corrosin.
Si el fluido de perforacin que se utiliz es corrosivo, lavar las
herramientas con agua fresca y aplicar aceite liviano antes de
almacenarlas.
No se deben colocar llaves automticas en cuas o cerca de las
camisas de acero. Se deben tomar las precauciones correspondientes
para evitar daos al recubrimiento duro que posee el mun.
Proceso de inspeccin.
Inspeccin Previa Al Trabajo.
1. La camisa de cojinetes expuesta debe estar libre de grietas y
muescas que podran haber ocurrido durante el transporte. El
ensamblaje de cojinetes debe girar libremente alrededor da la unin
sustituta de perforacin.
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2. Los rodillos deben estar libres de corrosin y girar libremente. No
debe haber ninguna seal de desgaste en los rodillos o ejes.
3. Los pasadores espirales (coil pin) no deben extenderse ms all de
la superficie de la camisa de acero.
4. Los pernos de seguridad deben estar en la posicin asegurada.
5. Las conexiones roscadas deben ser limpiadas y lubricadas antes
de su instalacin.
Inspeccin en La Unidad De Perforacin.
1. Las camisas de acero deben ser inspeccionadas para detectar
seales de desgaste. Si estas existen, se debe desarmar la
herramienta e investigar las causas de dicho desgaste.
2. Las camisas de polmero deben ser inspeccionadas al sacar la
sarta del pozo. Los extremos de la camisa de polmero, donde se
hace contacto con la unin substituta de la tubera de perforacin,
deben ser vigilados para asegurar que haya suficiente material
presente para realizar al menos otro recorrido en el pozo.
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3. Los rodillos y ejes deben ser inspeccionados para detectar puntos
aplanados, picaduras excesivas, corrosin y desgaste excesivo.
4. Los pasadores espirales no deben extenderse ms all de la
camisa de acero.
5. Los pasadores espirales que han retrocedido de su lugar, deben
ser remplazados antes de bajar la herramienta de nuevo.
Inspeccin Posterior Al Trabajo.
Ensamblaje Del Cojinete
1. Desarmar la herramienta utilizando las instrucciones de desarme,
manteniendo juntas las dos partes de la camisa de polmero durante
el procedimiento de inspeccin.
2. Limpiar las superficies internas y externas de la camisa de polmero.
3. Inspeccionar las camisas de polmero para detectar cualquier
desgaste, rayado o agrietamiento en los bordes impulsores y
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superficies internas. Si existe cualquier grieta o dao, se deben
rechazar las dos partes.
4. Medir los rebordes de las camisas de polmero. Si existiera menos
de en el modelo de 5 y 5, y 7/16 en el modelo de 3 del
reborde, se rechazan ambas partes.
5. Inspeccionar los rodillos. Si un rodillo mide menos de los valores
presentados en la Tabla del anexo II, debe ser reemplazado.
6. Reemplazar los rodillos que tienen puntos aplanados, picaduras o
corrosin.
7. Reemplazar los ejes que tienen ranuras mayores de 0.005 de
profundidad.
8. Reemplazar los ejes que tienen picaduras o corrosin.
9. Los pernos de seguridad con puntos aplanados o secciones
desgastadas que miden 0.025 deben ser rechazados.
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rea Del Mun.
Medir los dimetros del mun en el centro y cada extremo. Registrar
las medidas en hoja de inspeccin de unin substituta de LoTAD.
1. Criterios para el retrabajo.
a. El dimetro del mun es menor que el valor aceptable para su usodado en la tabla del Anexo II.
b. Si el metal base esta expuesto.
c. Evidencia de agrietamiento o deslaminacin del recubrimiento.
d. Acabado superficial inadecuado en recubrimiento.
2. Criterios de Rechazo.
El dimetro del mun es menor de los valores de retrabajo
presentados en la Tabla del anexo II
Figura 25 rea del Mun cortesa de weatherford
3. Cdigo de Identificacin
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Se identificar el estado del mun con las siguientes bandas de color:
Tabla II Parmetros de identificacin de una herramienta
utilizada
Figura 26 Seal de reparacin del rea del mun, cortesa de weatherford
1. Limpiar las conexiones del reborde rotatorio.
2. Inspeccionar las conexiones del reborde segn los requerimientos
de la prctica recomendada 7G de API.
Instrucciones Para El Ensamblaje.
HERRAMIENTAS LOTAD DE 5X 8
Herramientas requeridas para el ensamblaje:
Adecuado para ser utilizado
de nuevo.Sin Banda
RetrabajoBanda amarilla en el rea del
Mun.
Chatarra. Banda roja en el rea del Mun
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1. Martillo de Bola
2. Punzn de 3/16
3. Llave hexagonal de 3/16
4. Mordaza en C
INSTALACIN DE RODILLOS Y EJES.
1. Insertar los rodillos deslizndolos hacia dentro desde el dimetro
interno de las camisas de acero.
Figura 27 Ilustracin sobra la forma de instalacin de los ejes y rodillos en la camisa
de acero fundido, cortesa de weatherford
2. Aplicar una capa delgada de grasa al eje e insertarlo en el agujero
para eje. Antes de instalar el eje, alinear la ranura en el eje con
agujero en el cuerpo fundido. Instalar el pasador espiral con el
punzn de 3/16 hasta que est al ras con la superficie de las
camisas. Repetir los pasos 1 y 2 hasta que los rodillos, ejes y
pernos espirales hayan sido instalados.
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Instalacin De Los Pernos De Seguridad.
Insertar el perno de seguridad en la camisa de acero con el extremo
ahusado primero. Alinear el perno de seguridad con el agujero para el
perno espiral e instalar el perno espiral desde la parte interna de la
pieza fundida como se muestra en la figura. Una llave hexagonal de
3/16 ayudar con el alineamiento.
Figura 28 Ilustracin de la forma de instalacin de los pernos de seguridad, cortesa
de weatherford
Instalacin De Las Camisas de Polmero.
1. Acostar la camisa de polmero dentro de la camisa de acero.
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2. Alinear las reas aplanadas en el dimetro externo de la camisa
con los receptculos para rodillo en las camisas de acero del
cuerpo.
3. Con un martillo de goma, golpear suavemente las cuatro esquinas
de la camisa de polmero para asegurar que el forro compuesto se
ajuste correctamente dentro de la camisa de acero. Ver la figura 29.
Figura 29 Postura correcta de la camisa de cojinetes dentro de la pieza fundida,
cortesa de weatherford
Preparacin de las Uniones Substi tutas.
1. Colocar la unin substituta de la tubera de perforacin en la
posicin horizontal.
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2. Asegurar que la superficie del mun est limpia y seca.
3. Aplicar una buena capa de grasa de uso mltiple a la superficie del
mun.
4. Remover los protectores de rosca y revisar que las roscas estn
limpias, secas y libres de daos.
5. Aplicar el inhibidor de corrosin a las roscas y volver a instalar los
protectores.
Ensamblaje Final.
1. Fijar las partes juntas.
2. Colocar las dos partes juntas e instalar los pernos de seguridad.
Utilizar una prensa de 8 pulgadas para ayudar a sostener juntas las
piezas fundidas del cuerpo.
3. Con una llave hexagonal de 3/16, girar el perno en 180 grados y
luego empujar el segundo perno espiral hacia su lugar. Repetir este
proceso para el otro perno de seguridad.
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4. Revisar para asegurar que el ensamblaje de cojinetes gire libremente
alrededor de la unin substituta y que los rodillos giran libremente
en los ejes.
Figura 30 a correcta de la ubicacin de todo el conjunto de piezas en el substituto de
tubera, cortesa de weatherford
Almacenamiento
Despus de estar ensamblada la herramienta en su totalidad, se la
revisa y estando todo en perfecto orden se engrasa todo el sistema de
la camisa de acero.
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Figura 31 Revisin de la herramienta para su almacenamiento, cortesa de
weatherford
El almacenamiento se lo hace en lugares frescos y con cubiertas de
plstico para evitar que partculas ingresen en el sistema de rodillos y
estn listos para usar.
Figura 32 Proteccin de la herramienta y almacenamiento, cortesa de weatherford
Instrucciones Para El Desarme.
Herramientas requeridas para el desarme:
3. Martillo de Bola
4. Punzn de 3/16
5. Llave hexagonal de 3/16
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Remocin Del Ensamblaje De Cojinete.
1. Colocar la herramienta en un banco de trabajo horizontal con los
pernos de seguridad hacia arriba. Con un punzn de 1/8, remover
el pasador espiral ms recndito.
2. Utilizando una llave hexagonal de 3/16, girar el perno de seguridad
hasta que la superficie aplanada est alineada con el perno espiral
exterior. Se puede ver la superficie aplanada entre las camisas deacero.
3. Alinear la camisa de polmero de tal manera que las bisagras estn
orientadas hacia arriba, lo que asegura que la herramienta no se
abra al remover los pernos de seguridad.
4. Deslizar los pernos de seguridad hasta su posicin de desactivado.
5. Abrir el ensamblaje y removerlo de la unin substituta.
6. Desechar los pernos espirales usados.
Desarme De Los Ejes Y Rodil los.
1. Remover las camisas de polmero de la camisa de acero del
cuerpo.
2. Remover los pernos espirales con un punzn de 1/8.
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3. Empujar los ejes hacia fuera desde el lado opuesto de los pernos
espirales.
4. Remover el rodillo del receptculo a travs del dimetro interno de
la camisa de acero.
5. Desechar los pernos espirales usados.
Figura 33 Desarme de los ejes y rodillos de la camisa de acero, cortesa de
Weatherford
Remocin De Los Pernos De Seguridad.
Despus de remover los rodillos, se debe inspeccionar toda la
herramienta. Solamente es necesario remover los pernos de seguridad
en caso que sea necesario remplazarlos.
1. Remover el pasador espiral ms recndito con un punzn de 1/8.
2. Deslizar el perno de seguridad hacia fuera.
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3. Desechar los pernos espirales usados.
Reconstruccin De Las reas del Mun.
Cada unin substituta debe ser esmerilada para remover todo el
recubrimiento. Se debe tener cuidado de no remover cantidades
excesivas del metal base. Consultar la Tabla del Anexo II para los
dimetros mnimos de los muones.
Despus de esto se envuelven las superficies limpiadas para
protegerlas de la contaminacin. Esto debe hacerse antes de 36 horas
de haberla limpiado. Luego del electro rociado (Arc Jet,) se esmerilarn
las uniones substitutas para obtener los dimetros del mun.
3.2 FUNCIN DE LA HERRAMIENTA LOTAD DENTRO DEL
POZO.
Sarta en el pozo
Figura 34 Tool Joint en contacto con las paredes del Agujero, Manual de Weatherford
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El torque generado por la sarta de perforacin dentro del hoyo esta
dado por la siguiente ecuacin:
(17)V
ArF
N =
Donde:
Fn = Fuerza Normal
r = radio de Giro
= Coeficiente de Friccin
A = Velocidad Angular =60
RPMdiametro
V = Velocidad Resultante = ( )22 AT +
T = Velocidad de Viaje
En condiciones estticas, considerando un DP de 5 donde r = 6 5/8 / 2
(Tool Joint)
(18) = 3125.3NF
En un agujero revestido, es 0.25 y
(19) 25.03125.3 = NF
El torque ser igual a 0.828veces la fuerza normal
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3.2 Aplicacin de LoTAD En La Sarta
Figura 35 Aplicacin de LoTAD En la sarta de perforacin, Manual de Weatherford
El LoTAD incluido en la Sarta de Perforacin dentro del agujero
con un OD mayor es la primera superficie de contacto entre la pared
y el Tool Joint del DP.
La Sarta de Perforacin (Drill String) rotar a travs del mandril del
LoTAD durante la perforacin rotaria. La nica friccin torsional en
la sarta ser generada entre la camisa de polmero y el cuerpo del
LoTAD.
Como resultado r, el OD del Tool Joint en la formula de clculo del
torque, es reemplazado por el Radio Efectivo de Giro refectivo, el cual
corresponde al dimetro externo del cuerpo del DP
Al mismo tiempo, la factor de friccin fue reemplazado con el factor
de friccin entre la camisa de polmetro y el cuerpo del LoTAD el
cual tiene un factor de friccin ms bajo (0.09)
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El torque generado por la sarta de perforacin incluida los LoTAD
dentro del hoyo esta dado por la siguiente ecuacin.
(20)V
ArFN =
Considerando condiciones estticas,
(21) = rFN
Debido a que estamos utilizando el LoTAD el radio ser el radio
efectivo del cuerpo del DP de 5.
(22) = 5.2NF
El coeficiente de Friccin ser entre la camisa de polmetro y el mandril
el cual es = 0.09
(23) 9.05.2 = NF
El Torque ser igual a 0.225veces la Fuerza Normal.
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Por lo tanto, el torque usando LoTAD es reducido en al menos 3.5
veces con respecto al torque original.
Reduccin De Arrastre
El arrastre es producido por el contacto entre la superficie de contacto
de la Sarta de Perforacin y el agujero.
Figura 36 Tool Joint en contacto con una de las paredes del agujero en una seccin
inclinada, Manual de Weatherford
Este contacto es el de las conexiones de la tubera (Tool Joint) durante
sus viajes dentro y fuera del pozo, se produce por asentamiento de
tubera en el lado inferior.
Reduccin del Arrastre Aplicando LoTAD
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Figura 41 Aplicacin de LoTAD a la Sarta de Perforacin en una seccin inclinada,
Manual de Weatherford
La figura 41 muestra la superficie de contacto entre la sarta de
perforacin y las paredes del pozo que es reducida utilizando el LoTAD,
el rodillo de la herramienta ser el contacto del Tool Joint de la junta,
entonces la superficie de contacto se reduce, de la superficie del Tool
Joint a la superficie del rodillo:
(24)V
TFF ND =
El diseo de LoTAD con rodillo permite minimizar el rea de contacto,
permitiendo reducir la tendencia a presentar pega de la sarta a las
paredes del pozo por presin diferencial.
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CAPITULO 4
4. SIMULACION Y ANALISIS DE LAS FUERZAS PRESENTE
EN LA PERFORACIN DE LOS POZOS CON USO DEL
SOFTWARE WELLPLAN DE LANDMARK GRAPHICS INC.
Descripcin General del Software
El software de Anlisis de Torque y Arrastre, WELLPLAN, es instalado
sobre el Modelo de Datos de Ingeniera (Engineers Data Model, EDM)
de Landmark Graphics Inc., la plataforma para una seriecompletamente integrada de aplicaciones de ingeniera de pozos y
anlisis de datos. EDM proporciona datos de entrada una sola vez
(onetime), y tambin proporciona apoyo para las aplicaciones de
perforacin y completacin en un modelo de datos compartidos.
El WELLPLAN permite al usuario identificar los potenciales problemas
durante la planeacin, suministro y ubicacin de las herramientas de
standoff, la optimizacin de flotacin del casing y otras herramientas
para investigar la modificacin de diseo para ser mejorada, si es
necesario.
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Adems los ingenieros pueden determinar si el taladro seleccionado
tiene adecuadas especificaciones mecnicas para manejar los
requerimientos de diseo de pozo.
Parmetros necesarios para una Simulacin y modelaje en
WELLPLAN
Informacin necesaria para realizar el Modelaje
Tabla III Informacin requerida para realizar el modelaje del pozo con ayuda del
software, Manual de weatherford
Se est perforando? Fuerzas de Contacto
Bajando tubera de
revestimiento?Tensin efectiva
Profundidades de inters Torque
Perfil del Pozo Fatiga de Tubera
Dimetros de Hoyos Peso Medido
Sarta de PerforacinLocalizacin de Herramientas
dentro de la Sarta
Parmetros de Operacin Propiedades de los Fluidos
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Ap licaciones necesarias de WELL PLANING WORKFLOW
El Manual Halliburton indica que entre estas aplicaciones tenemos:
COMPASS
CasingSeat
StreetCheck
WELLPLAN
COMPASS
Herramienta de planeacin de trayectoria direccional, gestin de datos
de levantamiento, graficado y anlisis anticolisin.
CasingSeat
Herramienta basada en grficas para la determinacin exacta de las
profundidades de colocacin de tuberas de revestimiento y la creacin
de esquemas viables de tuberas de revestimiento y agujeros.
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La estructura de dato de entrada utilizado en COMPASS est
disponible para CasingSeat.
StressCheck
Permite la evaluacin y diseos ptimos de tuberas de revestimiento,
camisas y sartas de tubera de produccin.
Utilizando CasingSeat se determina el tamao y profundidad de
asentamiento, estn disponibles para StressCheck.
WELLPLAN.
Permite optimizar el agujero mediante consideraciones de torque y
arrastre del pozo, reduciendo fuerzas de contacto, pandeo y fatiga.
Los anlisis de torque y arrastre se presentan usando WELLPLAN. Hay
muchos otros anlisis disponibles, como anlisis de hidrulica y los
anlisis de pistoneo, velocidad de viaje de la sarta y control de pozo.
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4.1 Informacin de diseo del pozo
Segn el manual de Weatherford, Para el diseo del pozo se
necesita obtener algunos parmetros importantes entre las cuales
estn:
1. Un diseo Preliminar para el diseo del pozo
2. Proceso de Pre-Planificacin, Recopilar Limitaciones de
diseo
Objetivos (Target)
Locaciones
Profundidad vertical verdadera (TVD)
Desplazamiento Horizontal
Tuberas
Brocas
Tipo y propiedades de lodos
3. Colocar Parmetros Econmicos
Presupuesto y costos de inversin para un proyecto-pozo.
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4. Construccin del Plan Inicial del Pozo
Diseo del Surrey
Perfil de diseo
5. Torque y arrastre
Anlisis de factores de friccin, torques y cargas mximas
6. Especificaciones de Taladro
Manejar las cargas/torques de la tubera de perforacin.
Capacidad de Levantamiento, potencia disponible.
Capacidad del equipo de bombeo.
Capacidad del Sistema de Lodos, Equipo de Limpieza.
Diseo original de un pozo
Diseo de tuberas de revestimiento/Desgastes
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Tabla IV Informacin necesaria para el diseo de tubera de revestimient
Trayectoria del pozo
Minimizar Tortuosidad si es posible
Tamao del objetivo
Anlisis Colisin y de Elipse del objetivo
Diseo de Survey
o Limitaciones
o Pandeo de tubera
o Errores en los modelos
Tipo de formacin Tipo de conexin/Drift
Colapso/Estallido Rotacin del liner
Cargas de tensin Perforacin del hoyo de Rata
Sistema de flotacinOpciones para minimizar
Desgastes del casing
Factores de Seguridad Equipo de Cementacin
Limitaciones de Taladro Fuerza de contacto lateral
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Estabilidad de Hoyo
Geopresiones
Fractura
Colapso
Mecnica de rocas
Inhibicin
Pistoneo
Anlisis de Esfuerzos en 3D
Anlisis de Esfuerzos en rocas
Diseo de BHA
Tendencia de perforacin
Anlisis de construccin
Estado de Pandeo y Cargas
Dimetro del agujero
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Completacin
Herramientas de Reduccin de Friccin
Geonavegacin
Seleccin de brocas
MWD / LWD
Hidrulica / Fluidos
Limpieza de Hoyo
Reologa
Tasa de flujo
Rgimen de flujo
Max ROP (Optimo)
Limpieza
Backreaming
Empaquetamiento
Monitoreo de
Torque
Rotacin de la tubera de
perforacin
Diseo de BHA
Volumen (OBM)
Costos (OBM)
Desplazamiento de
fluidos
Consideraciones
Cementacin
Lubricidad
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Inhibicin de las arcillas
Compatibilidad de los fluidos con el yacimiento
Factor de dao
Desplazamiento de Completacin
Torque y Arrastre
Factores de Friccin
Perforacin en
Deslizamiento
Pick Up/ Slack Off
Anlisis de
Pandeo
Fuerzas Laterales
Resistencia a Fatiga
Esfuerzo Cedencia
Tensin
Potencia de Taladro
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Plan de Perforacin Optimizado
Programa de perforacin
Reportes
Tiempos Estimados
Costos Estimados
Hidrulica
Resumen de Torque y Arrastre
4.2 Parmetros necesarios para el anlisis de las fuerzas laterales
Con la finalidad de evaluar las fuerzas laterales dentro del hueco
se ha proporcionado informacin importante para poder lograr una
reduccin adecuada en las fuerzas ejercidas en la sarta de
perforacin. Entre la cuales tenemos:
Medida y localizacin de los estabilizadores
Dimetro y longitud de los estabilizadores
Peso sobre la broca
Velocidad de Rotacin
Tipo de broca
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Anisotropa de la formacin y el ngulo de buzamiento
de los estratos
Dureza de la formacin
Caudales de bombeo
Tasa de Penetracin
4.3 Anlis is de las Fuerzas laterales
Segn el Manual de Halliburton la inestabilidad armnica o movimiento
de contacto inducido como el deslizamiento parcial (stick-slip,) pueden
causar que la Sarta de Perforacin se someta a severas vibraciones
laterales. Estas vibraciones ocurren cuando el motor o los
estabilizadores de la Sarta de Perforacin han avanzado libremente
cuando se ha rotado a travs de las capas de formaciones.
La carga lateral resultante y las vibraciones pueden causar una falla
de fatiga o un backoffs (desenrosque) de las conexiones del BHA y
desgaste rpido del Tool Joint y componentes de la sarta.
Un anlisis de las fuerzas laterales en la sarta se presenta en los
siguientes grficos.
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Figura 37 Componente de peso y tensin de la fuerza lateral, Schlumberger-
aplicaciones torque y arrastre
Figura 38 Componentes de rigidez de la fuerza lateral y comportamiento de las
fuerzas que actan en la tubera en un pandeo, Schlumberger-aplicaciones torque y
arrastre
Un anlisis de las fuerzas laterales aplicando el Programa WELLPLAN
se muestra en el siguiente grafico.
Figura 39 Anlisis de la tensin en el fondo del pozo con las diferentes tipos de
perforacin, www.halliburton.com/landmarck
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4.4 Anlis is del torque y arrastre con y sin uso de LoTAD
El Manual de Halliburton indica que Los factores de friccin
calibrados pueden ser promediados para secciones de casing a
hueco abierto para todas las operaciones seleccionadas, y
despus se puede copiar al Editor de secciones del pozo para
usarlo en el anlisis. El efecto de los factores de friccin es
muy importante en el anlisis de torque y arrastre presente en el
pozo.
Este anlisis slo es posible con toda la informacin de cargas y
esfuerzos obtenida durante la perforacin.
El torque y arrastre son factores crticos en determinar si el
perfil deseado puede actualmente ser perforado y entubado.
Los modelos de torque y arrastre consideran la trayectoria del
pozo, configuracin de la Sarta de Perforacin, patas de perro,
factores de friccin y la profundidad del casing para predecir el
torque y arrastre en el pozo.
El modelo de torque y arrastre es utilizado para varios
propsitos, incluyendo:
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Evaluar y optimizar los perfiles para minimizar el torque y arrastre.
Optimizar perfiles para minimizar los efectos locales, tales como
cargas normales excesivas
Proporcionar las cargas de la fuerza normal para introducir a otros
programas, tales como los modelos de uso de tubera de
revestimiento
Identificar la profundidad o las posibilidades de alcance o
limitaciones, tanto para perforar como para correr tubera de
revestimiento o de produccin
Coincidir las fuerzas de los componentes de la Sarta de
Perforacin para las cargas (axial, torsional, o lateral ) en el
agujero
Identificar los requerimientos de torque y elevacin del taladro de
perforacin
La mayora de los modelos de torque y arrastre comnmente
utilizados estn basados en el modelo soft-string, desarrollado
por Johancsik.
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La sarta de Perforacin que se modela como una tubera o cable
es capaz de llevar la carga axial sin dolarse o deformarse al
momento de realizarlo.
Torque sin LoTAD
Segn Weatherford, en un anlisis grafico donde se puede apreciar
el torque de perforacin. Se puede ver que cuando llega al limite
exceder el torque de apriete de la tubera, y no se podr llegar al
fondo, por lo tanto no se llegar al objetivo.
La sarta sin el sistema LoTAD podr causar que la tubera est en
riesgo de pandeo o de quedarse pegada en las paredes del pozo.
Al rotar la sarta pegada a las paredes del pozo hace que tenga
perdidas por friccin y esto causar un problema de torque
adicional.
Sin embargo, para una adecuada reduccin de torque se
necesitar una consideracin para escoger el mejor mtodo de
reduccin de torque y arrastre en la seccin del problema.
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Torque con LoTAD
Segn Weatherford, con las herramientas LoTAD se reducir las
perdidas por friccin y esta a su vez el torque. Dependiendo de la
cantidad de herramientas y la ubicacin en la sarta se definir el
porcentaje de reduccin de torque y arrastre. Con la ayuda de
esta herramienta la sarta se estabilizara, optimizando su trayectoria
y as llegar hasta su objetivo.
Sobre las caractersticas del software, su instalacin y el
procedimiento para la utilizacin de cada uno de los componentes
se describen en el anexo III.
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Capitulo 5
5 Aplicacin de la herramienta en el campo Sacha
Petroproduccin, pozos seleccionados
5.1 Sntesis del campo Sacha.
Segn la base de datos del departamento de ingeniera del
campamento Sacha Central, el campo Sacha fue descubierto mediante
el pozo exploratorio Sacha-1 perforado en febrero de 1969. De 1969 a
1970 fueron perforados 3 pozos de avanzada Sacha-2, Sacha-3 ySacha-4, con resultados positivos.
El desarrollo del campo comenz en marzo de 1971 con un
espaciamiento de 250 1000 acres. Hasta Diciembre del 2008 se
haban perforado 212 pozos:
Seis convertidos en re-inyectores
Seis se usan como inyectores de agua para el mantenimiento de
presin de los Yacimientos U y T de la formacin Napo
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Pozos se encuentran en produccin 139.
Pozos estan cerrados 42.
Pozos Abandonados 11
Por ser abandonado 1
Completacin y Prueba 1
Esperando completacin y prueba 2
Perforando 4
5.1.1 Localizacin del campo Sacha
El Campo Sacha est ubicado en la parte central del eje de la
subcuenca del Napo (provincia de Orellana,) al Nororiente de la Regin
Amaznica, formando parte del tren de estructuras orientadas en
sentido norte-sur. Se encuentra delimitado de la siguiente manera:
1. Norte por los Campos Palo Rojo, Eno y Ron
2. Sur por los Campos Vista, Culebra, Yulebra, Yuca.
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3. Este por los Campos Shushufindi-Aguarico, Pacay y Limoncocha
4. Oeste por los Campos Pucuna, Paraso y Huachito
Geogrficamente esta ubicado entre 001100 y los 002430 de
Latitud Sur y desde 764940 hasta 765416 de Longitud Oeste.
Cubre un rea total de 124 Km
2
aproximadamente. Con mayor detalleen el Anexo IV, se pueden apreciar la ubicacin y ciertos cuadrantes
del campo.
5.1.2 Ambiente Deposicional Del Campo Sacha
Tanto para la formacin Holln como para las formaciones Napo T y
Napo U, se ha definido un ambiente estuarino dominado por mares
sobre la base de la presencia de los siguientes subambientes y
estructuras:
Canales de marea con canales fluviales asociados, estratificacin
cruzada con laminacin lodosa, facies heterolticas inclinadas, capas
dobles de lodo, estratificacin cruzada bidireccional y secuencias
transgresivas.
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La depositacin de Holln se produjo en varias etapas:
1. Canales fluviales menores y estuario comn dominado por mareas
durante el tiempo Holln Inferior.
2. Estuario dominado por mareas bien desarrollado y ambiente
platafrmico durante la formacin Holln Inferior y Superior.
3. Estuario dominado por mareas inundado durante la formacin de
Holln Superior.
4. Ambiente platafrmico bien desarrollado con areniscas
glauconticas durante la fase final de formacin de Holln Superior.
5.1.3. Geologa del Campo Sacha.
Yacimiento Holln Inferior.
De edad Cretcica Inferior, esta constituido por una arenisca
cuarzosa, parda oscura clara, consolidada, en parte friable, grano fino
a medio y muy fino, ocasionalmente grano grueso, subredondeada a
subangular.
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Presenta buena seleccin, matriz y cemento silcico, inclusiones
locales de carbn, mbar y caoln, con buena saturacin de
hidrocarburos (20-30%.) El posible ambiente de depsito para este
yacimiento es del tipo fluvitil.
Yacimiento Holln Superior.
Es una arenisca cuarzosa, parda oscura, gris oscura, gris verdosa,
translcida, consolidada, dura, grano muy fino, subredondeado,
subangular, buena seleccin, matriz arcillosa, cemento silcico, con
inclusiones de glauconta y clorita. Tiene buena saturacin de
hidrocarburos (35-40%.)
Este yacimiento, hacia la parte Norte del campo, se presenta en forma
estratigrfica, disminuyendo el espesor neto saturado a cinco pies. El
posible ambiente de depsito es del tipo estuarino dominado por
mareas.
Yacimiento Napo T Inferior.
De edad Albiano Superior a Inferior. El yacimiento T Inferior es una
arenisca cuarzosa, caf clara, cemento silicio, grano medio a fino,
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localmente grano grueso, buena saturacin de hidrocarburos (15-
20%,) corte rpido, residuo caf muy claro.
Yacimiento Napo T Superior.
Tiene un espesor total que oscila entre 30 y 100 ft. La distribucin de
tamao y desarrollo arenoso es similar al descrito para la T inferior.
Esta arenisca es ms discontinua y heterognea que la T inferior. La
saturacin de hidrocarburos es la misma que la de Napo T Inferior.
Yacimiento Napo U
De edad Cenomaniano, est constituido por una arenisca cuarzosa,
marrn, caf clara, friable, grano fino a muy fino, ocasionalmente
grano medio, regular seleccin, cemento silcico, buena saturacin de
hidrocarburos (20-25%,) fluorescencia amarillo-blaquecina, corte lento,
residuo caf claro.
La arenisca U Inferior es de mayor desarrollo, mientras que U
Superior es una unidad ms discontinua.
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Yacimiento Basal Tena.
De edad Maestrichtiano, est constituida por arenisca cuarzosa,
translcida, grano medio, subangular a subredondeada, regular
seleccin, cemento calcreo, buena saturacin de hidrocarburos (20-
25%,) fluorescencia amarillo blanquecina, corte lento, residuo caf
claro.
5.1.4. Columna litolgica
Figura 40 Columna Estratigrfica, Base de datos departamento ingeniera Sacha central
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5.2 Seleccin de Pozos direccionales perforados: Sacha 169D y
Sacha 221H
Los pozos estudiados para este proyecto fueron seleccionados por ser
direccionales y presentar problemas con la pega de tubera y las
ventajas para su estudio.
El pozo Sacha-169D fue perforado y finalizado con ayuda de los
LoTAD. En el pozo Sacha-221H, la perforacin no fue finalizada. Se
recomend el uso de LoTAD pero no fue aceptada la recomendacin y
la perforacin no tuvo xito.
5.2.1 Datos Generales
Pozo: Sacha 169D
Localizacin
Provincia: Orellana
Cantn: Coca
Clasificacin: Productor, pozo direccional tipo S
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Superficie
Longitud 76 49 34.766 W
Latitud 0 20 14.562 S
Elevacin del terreno: 865 ft
Elevacin de la mesa rotaria: 896 ft
Caractersticas
Objetivo: Holln Inferior
Das de Perforacin: 37
Profundidad Vertical Total: 10076.61 ft
Profundidad Medida: 10750 ft
Pozo: Sacha 221H
Localizacin
Provincia: Orellana
Cantn: Coca
Clasificacin: Pozo direccional tipo horizontal
Estado actual: Abandonado
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5/26/2018 Torque and Drag Completo
111/183
Superficie
Longitud: 76 50 378.828 W
Latitud: 0 13 6.13 1 S
Elevacin del terreno: 943.0 ft
Elevacin de la mesa rotaria: 913 ft
Caractersticas
Objetivo: Holln Inferior
Das de Perforacin: 60 das, sin alcanzar la profundidad programada
Profundidad Vertical Total: 9908.5 ft
Profundidad Medida: 11715 ft
5.2.2 Objetivos Geolg icos.
Sacha 169D y Sacha 221H
Para los dos pozos estudiados, el principal objetivo geolgico
escogido para su produccin es la formacin Holln inferior, la cual
tiene las siguientes caractersticas.