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BALEOS

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1. Definición. – Es el proceso de la creación de los huecos en el revestidor que pasan a través de la capa de cemento y que se extiende algunas pulgadas dentro de la formación. Crear orificios para establecer comunicación efectiva entre la zona productora y el pozo. El proceso de baleo de un pozo es básicamente, es el proceso mediante el cual se establece una comunicación entre el reservorio productivo y el interior del pozo mismo (“wellbore”); sin embargo, su efectividad depende del manejo de algunos factores que resultan de vital importancia La culminación de los trabajos en un pozo para obtener producción de hidrocarburos es la operación de baleos o disparos, la cual consiste en perforar la cañería de revestimiento, cemento y formación para establecer comunicación entre el pozo y los fluidos del yacimiento.

1.1.

FACTORES A CONSIDERAR:

 Tipo del equipo usado en el proceso  Cantidad y tipo de carga en el cañón  Técnicas usadas en la completación del pozo  Características de la tubería y el cemento  Procedimiento usado para el cañoneo

2. Tipo de baleo. –

Los tipos de cañoneo más usados en la industria son los siguientes:  Baleo con bala  Baleo con chorros de aguas de alta presión 1

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 Baleo con cargas moldeadas tipo chorro

2.1.

Baleo con bala

 En este método las balas son disparadas hacia el revestidor atravesando el cemento hasta llegar a la formación  El desempeño disminuye sustancialmente al incrementar la dureza de las formaciones del revestidor y cementos de alta consistencia  Es poco utilizado en la actualidad, pero continua aplicandose en formaciones blandas o formaciones resquebrajadizas FIGURA 1

FUENTE: OPERACIONES DE BALEO ELABORADO: ANONIMO

2.2.

Baleo con chorros de aguas de alta presión

 Utiliza altas presiones de fluido (algunas veces con arena) para abrir agujeros a través del revestidor, cemento y formación.  Los fluidos son bombeados a través de la tubería con un arreglo de orificios direccionados hacia la pared del revestidor.

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 La tubería es manejada para realizar agujeros canales e inclusive cortes completos circunferenciales del revestidor  El chorro presurizado lanzado hacia la formación deja túneles limpios con muy poco daño.  Los agujeros son creados uno a la vez.  Tiene la desventaja de ser un sistema muy lento y costoso

FIGURA 2

FUENTE: OPERACIONES DE BALEO ELABORADO: ANONIMO

2.3.

Cañoneos con cargas moldeadas tipo chorro:

 Involucra el uso de explosivos de alta potencia y cargas moldeadas con una cubierta metálica.  Es la técnica de cañoneo más utilizada en la actualidad. Más del 95 % de las operaciones de cañoneo utiliza este método  Es un sistema muy versátil :  Las cargas son seleccionadas para los diferentes tipos de formación

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 Los cañones pueden ser bajados simultáneamente dentro del pozo, utilizando guayas electricas,guayas mecánica ,tubería de producción o tubería flexible( coiled tubing)

3.

CARGAS MOLDEADAS

El componente principal de un cañón para baleo es la carga. La carga utiliza un explosivo secundario de alto poder para propulsar una corriente o jet de partículas metálicas de alta velocidad, que penetran el casing, cemento y la formación. A pesar que las cargas jet llamadas también para baleo, son de apariencia simple, verdaderos dispositivos de precisión y deben estar cuidadosamente diseñados y fabricados para asegurar la obtención de las características deseadas en el baleo.

Las cargas para baleo son cargas moldeadas y revestidas sobre el explosivo, se moldea una cavidad y se reviste con un material metálico, Fig. 2. Los componentes de las cargas moldeadas encapsuladas son:

3.1.

La cápsula de la carga,

es la carcaza o receptáculo donde se alojan otros componentes. Diseñadas para soportar altas temperaturas y presiones, las mismas están protegidas por el carrier de las condiciones propias del pozo, deben ser resistentes a la abrasión. Pueden ser construidos de acero maquinado, acero en frío, aluminio fundido y cerámica.

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3.2.

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La camisa,

recubre la masa necesaria para que el jet penetre el casing, el cemento y la formación. La presión ejercida sobre la camisa al momento de detonar el explosivo principal causa el colapso de la misma y forma el jet.

La forma de la camisa, su espesor y composición influyen directamente en la profundidad, diámetro y efectividad de la formación. La forma cónica es utilizada en cargas de penetración profunda para producir perforaciones largas, la forma parabólica se usa para agujero grande para producir perforaciones de gran diámetro.

En ambos casos se denomina a la camisa como el cono. Esta desintegración puede tener velocidades de 8000 m/seg del jet y de 2000 m/seg de la cola o parte trasera de la camisa.

3.3.

El explosivo principal, es el que suministra la energía necesaria para

producir el jet. La masa, la distribución y la velocidad de detonación del explosivo principal afectan directamente a la performance de la carga. Se utilizan explosivos secundarios, granulares, de alta calidad como el RDX, HMX, HNS y PYX.

3.4.

El fulminante, o impulsor está compuesto de una pequeña cantidad

de explosivo que es más sensible que el explosivo principal. El fulminante consiste generalmente de alrededor de 1 gramo del mismo tipo de explosivo que el principal, pero en forma granular muy fina y sin cera. 4. Perforacon con particulas metalicas movibñes con chorro de energía . – Uso de cargas explosivas premoldeadas para crear túneles de disparo. La carga explosiva produce un chorro de presión extremadamente alta que

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penetra la tubería de revestimiento o el liner y dispara hacia el interior de la formación. La cargas premoldeadas están contenidas en un conjunto de pistola o cañón de disparo que se puede trasladar con cable conductor, con tubería de producción o tubería flexible, según la aplicación y las condiciones del pozo. 5. Otros métodos de perforación  Cañón con disparos selectivados.  Casquillo de Titanio por fuera para conos bimetálicos causan una retardación y aumento secundario de presión en la perforación.  Cortina de chorro para el control de arena.  Perforador para penetrar solamente por tubería. La tubería, debe ser centralizada para prevenir daño al casing.  El cortador tipo jet para tubing o casing, también se encuentra en tamaños para diámetros grandes.  Perforadores para agujero abierto, para daños primariamente penetrados.

El perforador de chorro a vacío es diseñado para limpiar afuera de las perforaciones con una diferencial de presión alta dentro del cañón transportador inmediatamente después del baleo. 5.1.

Cañones bajados con cable

El sistema de Disparo Bajado con Cable (DCB) puede usarse antes de introducir la tubería de producción, o después de introducir la TP, Figura 13.

La ventaja de efectuar el disparo previo a la bajada de la sarta de producción es que se pueden emplear cañones de diámetro más grande, generando un baleo más profundo. 6

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Los componentes explosivos son montados en un portacargas el cual puede ser un tubo, una lámina o un alambre. Los cañones se clasifican en:



Recuperables (no expuestas)



Semidesechables (expuestas)



Desechables (expuestas)

5.1.1.

Recuperables:

En los sistemas recuperables (no expuestas), los residuos de los explosivos y lámina portadora son recuperados y prácticamente no queda basura en el pozo. En este sistema no están expuestos los explosivos a la presión y ambiente del pozo, lo cual lo hace más adecuado para ambientes hostiles.

5.1.2.

Desechables:

En los cañones desechables los residuos de las cargas, cordón, estopín y el sistema portador (lámina, alambre, uniones de cargas) se quedan dentro del pozo dejando una considerable cantidad de basura. Una ventaja es que al no estar contenidas las cargas dentro de un tubo, pueden ser de mayor tamaño con lo que se obtiene una mayor penetración. La principal desventaja es que los componentes explosivos están expuestos a la presión y fluido del pozo, por lo que, normalmente, este sistema está limitado por estas condiciones.

5.1.3.

Semidesechables:

Este sistema es similar al desechable con la ventaja de que la cantidad de residuos dejados en el pozo es menor, ya que se recupera el portacargas. 7

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La Figura 4. ilustra los diferentes sistemas mencionados:

Fuente: perforación I Elaborado: anonimo

5.2.

Cañones bajados con tubería

En el sistema de Disparo Bajado con Tubería (DBT), en inglés TCP, el cañón es bajado al intervalo de interés con tubería de trabajo. A diferencia de los cañones bajados con cable, en este sistema solo se utilizan portacargas entubados, además la operación de disparos puede ser efectuada en una sola corrida, lo cual favorece la técnica de disparos bajo balance.

El objetivo principal del sistema TCP es crear agujeros profundos y grandes favoreciendo la productividad del pozo. También este sistema es recomendado (si las condiciones mecánicas lo permiten) cuando se dispara en doble cañería 8

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de revestimiento, esto con la finalidad de generar una penetración adecuada del baleo.

5.2.1.

DAÑO GENERADO POR EL DISPARO

o Figura 5 daño por disparo

Fuente: perforación Iu Elaborado: anonimo 6. Cañones para casing y tubing

6.1.

Cañones por tubería (Tubing Gun)

El procedimiento es el siguiente: lro Se baja la tubería con la empacadura de prueba. 2do Se establece un diferencial de presión negativa. 3ro Se baja el cañón con equipo de guaya, generalmente se usan cañones desechables o 9

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parcialmente recuperables. La tubería eductora con empacadura permite el desplazamiento del flujo de completación por un fluido de menor densidad como por ejemplo gasoil. Este desplazamiento se puede realizar a través de las camisas o mangas de circulación, las cuales se cierran con equipos de guayas. 6.1.1.

Ventaja:

-Permite obtener una limpieza de las perforaciones. 6.1.2.

Desventajas:

-No puede haber selectividad en el cañoneo. -Al probar otro intervalo, se debe controlar el pozo con lo cual expone la zonas existentes a los fluidos de control.

6.2.

Cañones por revestidor (Casing Gun).

El procedimiento es el siguiente: lro Se coloca fluido en el pozo, de modo que la presión sea mayor que la presión del yacimiento. 2do Se procede al cañoneo

6.2.1.

Ventajas:

-Son más eficientes que los de tuberías en operaciones fracturamiento o inyección. -No dañan el revestidor cuando se usan con carga tipo chorro. Son útiles en perforaciones donde existen zonas dañadas por fluidos de perforación o por deposición de escamas, debido a su alta capacidad de penetración.

6.2.2.

Desventajas:

-Existe la posibilidado de cañonear en forma irregular lo que permitiría que no 10

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funcionen las bolas sellantes utilizadas como desviadores en la acidificación o fracturamiento.

6.3.

Cañones transportados por la tubería (TCP)

En este método el cañón se transporta en el extremo inferior de la tubería eductora. El procedimiento es el siguiente:

lro Se introduce la tubería con el cañón junto con una empacadura. 2do Se asienta la empacadura. 3ro Se cañonea el pozo.

6.3.1.

Ventajas:

-Puede utilizar diferencia] de presión negativo junto con cañones grandes. -Tiene alta densidad de disparo. -Reduce el tiempo de operación. -Mayor seguridad.

6.3.2.

Desventaja:

-Alto costos. 7. Evaluación de la eficiencia de penetración  Planeación.  Información necesaria para el diseño del disparo.  Selección del sistema óptimo.

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7.1.

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Planeación

Frecuentemente cuando se piensa en balear un pozo solo se presta atención al cañón. Sin embargo, para obtener el resultado más eficiente del disparo, se requiere del diseño y aplicación de un programa completo de baleo. Los resultados de las pruebas API pueden servir de base para una comparación general del desempeño de las cargas, pero esta solo será válida bajo las mismas condiciones de prueba. Las condiciones reales en la formación no serán las mismas que existían durante la prueba; las tuberías, fluidos del pozo, tipos de formación y presiones pueden ser muy diferentes. Como resultado, el desempeño de una carga puede variar significativamente del obtenido durante la prueba.

En general:

1. A mayor resistencia a la cadencia menor diámetro de agujero. 2. A mayor resistencia compresiva y densidad de los materiales menor penetración. 3. El esfuerzo efectivo (presión de sobrecarga menos la presión de poro) también afecta la penetración.

7.2.

Información necesaria para el diseño del disparo

Los siguientes datos deberán ser considerados para obtener un buen diseño de disparos:

Datos de la formación: 12

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

Litología.



Permeabilidad.



Porosidad.



Densidad.



Intervalo a balear.

Fluidos esperados y presiones: 

Petróleo, gas, H2S, etc.



Presión de formación, sobrecarga de poro, resistencia compresiva.

Condiciones del pozo: 

Desviaciones.



Lodo de perforación.



Diámetro de trépano.



Temperatura de fondo.



Tuberías de revestimiento.



Cementación.



Datos de la sarta de tubería.

Estado Mecánico:

Método de Terminación: 

Natural.



Control de arena.



Estimulación/Fracturamiento

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7.3.

Selección del sistema óptimo

A continuación se propone un procedimiento para la selección del sistema de baleo en base a las características del pozo y sus accesorios tubulares. El procedimiento puede ser dividido en cuatro etapas:



Selección del diámetro máximo del cañón y el tipo de sistema (Recuperable entubado, desechable ó semidesechable).



Jerarquización de los factores geométricos del cañón.



Determinación de los factores geométricos en función de la productividad.



Determinación de la presión diferencial previa al disparo

8. Baleos con programación software

Para diseñar las terminaciones con baleos se pueden usar programas tales como el WEM (Well Evaluation Model) a través del cual es posible calcular el desempeño de las cargas en el fondo, cálculos del flujo (análisis nodal), análisis de sensitividad, con el que se pueden determinar de manera rápida diferentes curvas de IPR (Inflow Performance Relationship) cambiando uno o varios parámetros, etc., todo esto tomando en cuenta todos los parámetros que intervienen en un diseño, (datos de formación, tipo de terminación, estado mecánico del pozo, presiones, tipos de cargas, etc.). Conclusiones 

El cañoneo es un procedimiento donde se comunica por medio de orificios realizados a través del casing y cemento con el yacimiento y formación. 14

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

Existen varios tipos de cañones.



Para determinar el tipo de cañon a utilizar consiste en diseñar uns sistema de cañoneo optimo que implica comparar las ventajas y desventajas de los diferentes métodos de conducción y compararlos entre si, ai como se debe también considerar el tipo especifico de completacion e información de yacimiento para seleccionar el ideal y de mayor rentabilidad.



Hay una técnica de cañoneo para cada necesidad y caso presentado.

Bibliografía 

Tipos de cañones y baleo (Scribe)



Operaciones de punzamiento (sS:IB😊



Perforación I ing bhavil

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