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• Belen Fernandez

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Capítulo 12 Problemas asociados con la pegadura de tubería Un problema con frecuencia lleva a otro. Así como una pérdida de circulación puede llevar al colapso del agujero, o un brote, o a un agujero reducido y la pegadura de tubería que acarrean nuevos problemas con los cuales hay que batallar. Los problemas más graves que comúnmente ocurren como resultado de un agujero reducido y pegadura de tubería son: • Brotes inducidos • Pérdidas de circulación • Fallas del equipo y de la sarta • Lesiones de personal

Aspectos sobre control de pozos Muchos brotes comienzan con la pegadura de tuberías y agujero reducidos. Esto se debe en parte, a que nos concentramos en liberar la tubería o prevenir la pegadura y no nos percatamos de las señales de un influjo. Esto también es generado por las condiciones mecánicas de agujeros reducidos, los cuales pueden causar un brote inducido.

Si encaramos un potencial empacamiento debido a la hidratación de arcillas o acumulación de recortes, probablemente nos encontremos trabajando en un agujero estrecho. Los lastrabarrenas y estabilizadores pueden embolarse y actuar como un pistón o émbolo. Esto causa surgencia severa y suaveo. El enjarre en el agujero puede actuar como una válvula check, permitiéndonos inducir un flujo hacia el pozo, pero impide regresarlo a la formación cuando la tubería es empujada hacia abajo (Fig.12-1).

El enjarre puede actuar como una valvula check durante la surgencia o suabeo de un agujero reducido.

Fig. 12-1 Suabeo en un agujero reducido

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Capítulo 12 Problemas asociados con pegaduras de tubería

Cuando se está trabajando en un agujero estrecho, debemos monitorear muy de cerca el flujo y el volumen del agujero. ¡No queremos tener brote que nos obligue a cerrar e intentar un método de control de pozo, con un empacamiento parcial o total! Si la circulación se pierde debido a la surgencia, debemos asegurarnos de mantener el pozo lleno de lodo. Somos especialmente vulnerables mientras se está viajando sin top drive. Si un influjo se ha suaveado por debajo de la barrena mientras el espacio anular está empacado, la vía de menor resistencia es a través de la tubería de perforación. Como la Ley de Murphy dice, cuando el pozo empieza a fluir, frecuentemente lo hace a través de la tubería de perforación, cuando la conexión está 3 metros (10 pies) arriba del piso de perforación. Esto hace extremadamente difícil colocar y abrir totalmente la válvula de seguridad. Debemos considerar colocar una válvula de seguridad antes de trabajar la sarta. Si un influjo es entrampado debajo del empacamiento, éste podría tener un impacto grande al migrar hacia el punto del empacamiento. Si el influjo es aceite, y migra al empacamiento, puede lubricar los recortes en el empacamiento, ayudando a liberar la tubería. Si el influjo es gas, traerá altas presiones con él, al migrar al empacamiento. Esto puede pistonear la sarta de perforación en el empacamiento haciéndolo más severo. El empacamiento también puede fracturarse repentinamente, permitiendo que el gas se expanda rápidamente y expulse mucho lodo del pozo. Pegaduras diferenciales y control de pozos Muchos equipos se han perdido cuando se genera un desbalance en los intentos por liberar la sarta de pegaduras por presión diferencial. Un desbalance es un procedimiento de liberación secundario que debe utilizarse sólo si es necesario, y solo cuando es seguro. Generalmente, no se requiere un completo desbalance para liberar la sarta. Si es necesario, se puede intentar reducir el sobrebalance, pero no queremos ir al bajobalance si un yacimiento de hidrocarburos está expuesto. Uno error común es rotar la tubería mientras se circula durante un brote para evitar pegaduras por presión diferencial durante el procedimiento de matar el pozo. En realidad, ¡Muchos instructores en control de pozos instruyen a sus estudiantes a rotar siempre la tubería mientras se está circulando un brote! ¡Esto es absurdo!. Si decidimos mover la tubería, lo cual es fuertemente desaprobado, ¡ésta debería ser reciprocada, no rotada!. Si la tubería es rotada, el calor producido por fricción no tendrá a donde ir y el sello elastómero de los arietes se perderá rápidamente. En la mayoría de los casos, la tubería no se pegará por diferencial mientras se esté circulando un brote, porque se estaba bajo balance cuando se manifestó el brote. Si hay una arena de baja presión arriba del yacimiento, podríamos estar bajobalance en el yacimiento, pero en sobrebalance en la formación superior. En este caso, la pegadura puede presentarse por presión diferencial (Fig. 12-2).

La pegadura diferencial puede solo ocurrir si existe un sobrebalance contra una formación permeable.

Fig. 12- 2 Pegadura diferencial y control de pozo

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Antes de arriesgarse a reciprocar la sarta de perforación mientras se circula un brote, debemos determinar cuidadosamente las necesidades y consecuencias de hacerlo. Si la posibilidad o costo de quedarse pegado es alto, y la posibilidad de liberarse es baja, entonces debemos sentirnos obligados a mover la tubería. Pero, debemos decidir hacerlo sólo si el riesgo asociado con perder los arietes es bajo. Si el yacimiento tiene baja presión y baja permeabilidad, y hay suficiente respaldo en los BOP (y una ruta de escape en caso necesario), entonces el riesgo de perder un ariete de tubería es relativamente bajo. Si se anticipan altas presiones sobre la tubería de revestimiento, o hay una alta permeabilidad o H2S, el riesgo puede ser muy alto. Mientras se evalúa la situación, ten siempre en mente la Ley de Murphy: “Todo lo que puede fallar, fallará”. Los arietes de relevo pueden fallar. El reemplazo de arietes puede ser del tipo o tamaño equivocado, o simplemente pueden fallar al sello. El movimiento de tubería puede causar derrumbes y, por lo tanto, un empacamiento. Generalmente es más prudente lidiar con el control del pozo primero, y luego preocuparse de liberar la tubería. Asentamiento de barita Un punto a considerar al final es el asentamiento de barita. Cuando la densidad del lodo está en reposo largo tiempo, especialmente en un pozo inclinado, la barita se puede asentar. Esto reduce la densidad del lodo y puede causar un bajobalance. Aun si el pozo estuvo estático cuando la pegadura se presentó, lentamente las burbujas de gas que migran y el asentamiento de barita pueden causar un bajobalance en el pozo. La primera responsabilidad del perforador es el control del pozo. Nunca debe bajar su guardia, sin importar qué tan intensa sea la batalla con las pegaduras de tubería. Pérdida de circulación Las presiones de surgencia y suaveo que ocurren en un agujero estrecho debido a empacamientos pueden ocasionar la pérdida de circulación. Una pérdida de circulación puede ocasionar un brote e inestabilidad en el agujero. Los lastrabarrenas y barrena embolados que causaron el suaveo (Fig.12-1), también causarán surgencia a medida que la tubería es reciprocada. Si no se está bombeando y se tiene una válvula check en la barrena, no podremos determinar cuanta presión se aplica al bajar la sarta por el empacamiento. Lo que parece como arrastre hacia abajo en el indicador de peso puede en si ser un efecto de pistoneo. El incremento de presión por la surgencia puede tratar de arrojar la sarta hacia afuera del pozo. Si esta presión es más alta que la presión de fractura, la formación se fracturará y se perderá el lodo hacia la formación. Las ecuaciones que utilizan los ingenieros para calcular las presiones de surgencia y suaveo no aplican realmente en un empacamiento porque el flujo a través del empacamiento es probable que sea flujo turbulento, no flujo laminar. Nosotros no conocemos el área de sección transversal del anular alrededor del empacamiento, por lo que no se puede predecir la velocidad del fluido. Si se está bombeando cuando se presenta el empacamiento, no todo el lodo que sale de la barrena pasará a través del empacamiento. Si las formaciones son permeables, no veremos ningún o muy poco, incremento en la presión. El lodo se puede mover hacia la formación. Esta es una forma de detectar un empacamiento. Si la línea de retorno de lodo gotea cuando la tubería está a cierta elevación, pero regresa cuando la tubería se mueve a una elevación diferente, hay un empacamiento en algún lugar de la sarta. Si las formaciones expuestas abajo del empacamiento no son permeables, probablemente la presión se incrementará rápidamente hasta alcanzar la presión de fractura. Debemos ser muy cuidadosos al reciprocar la sarta, especialmente cuando la presión del fondo del pozo no se puede leer. Debemos ser extremadamente cuidadosos cuando se mueva la sarta a través de agujeros reducidos mientras se bombea. Si no se tienen dichos cuidados, se estará

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combatiendo con un agujero reducido y con pérdidas de circulación. Problemas de control de pozo pueden aparecer también. Fallas en equipos y sartas de perforación Cuando la sarta se pega, ésta puede ser tensionada o torsionada hasta sus límites teóricos, y más allá. La sarta puede fallar cuando se sujeta a estos esfuerzos de manera repentina, o puede debilitarse hasta el punto de fallar por fatiga en un futuro no lejano. La cuadrilla de perforación necesita conocer los límites de operación de cada componente de la sarta. Los esfuerzos de tensión y torsión máximos se reducen a medida que el diámetro de la tubería se desgasta. Si se tensiona la tubería a través de una pata de perro severa, debe tomarse en cuenta el esfuerzo de pandeo. Una tubería tensionada a través de una severidad fallará con una carga de tensión más baja, que una que esté en posición vertical. Algunas cuadrillas de perforación no están conscientes de que los esfuerzos de tensión y de torsión son acumulativos. Si la tubería de perforación es tensionada hasta su límite de tensión, no hay lugar para la torsión. Similarmente, si la tubería es torsionada hasta su límite, no hay lugar para la tensión. La fórmula de carga combinada en el apéndice B o las gráficas de carga de torsión y tensión combinadas en el manual Estándar DS-1tm, describen los límites de operación seguros para la mayoría de las tuberías de perforación. La sarta de perforación no es el único componente del equipo que puede trabajar hasta su límite cuando hay una pegadura. El top drive y la rotaria pueden trabajar en condiciones similares también. La presión de surgencia puede hacer explotar la flecha y las conexiones. El martilleo fatiga la sarta, el top drive (si está en uso), y el mástil y la subestructura. Es prudente inspeccionar todo este equipo después de martillar por largo tiempo. Recuerde, el equipo puede no fallar al momento que es cargado severamente, pero tendrá una vida de fatiga corta. Daños al personal Cuando el equipo es operado cerca de su límite de operación, puede fallar y liberar energía almacenada. La tubería podría romperse, el cable de perforación podría romperse, y así sucesivamente. Es fácil que alguien sea golpeado por piezas sueltas volando, o quedar atrapado entre una roca y un lugar duro. Con buenas prácticas operativas, nadie debería estar en posición de salir herido en caso que cualquier falla del equipo. Un accidente común de este tipo ocurre mientras se rota la sarta con las cuñas de tubería. Las cuñas para tubería de perforación no están diseñadas para transmitir torque a la sarta. Aun cuando estemos pegados diferencialmente, o cuando la flecha gire a la izquierda, frecuentemente utilizamos cuñas para rotar la sarta de perforación. Con una gran carga de asentamiento sobre las cuñas, puede haber suficiente fricción entre el nido y las cuñas, y entre los dados de las cuñas y la tubería. Pero, si la carga disminuye, la fricción también, y las superficies pueden resbalar. La energía de torsión atrapada de la sarta causará que las cuñas roten a la inversa violentamente y, posiblemente, sean arrojadas fuera de la rotaria. Si un hombre es golpeado puede resultar seriamente lastimado o muerto. Rotar con cuñas es considerado una mala práctica para cada autoridad con la que se ha discutido este tema. No se deben utilizar las cuñas para rotar la sarta. Sin embargo, personas desesperadas algunas veces hacen cosas desesperadas. Un perforador debe tener siempre una breve reunión de seguridad con su cuadrilla para informarles acerca de los peligros potenciales y mantenerlos fuera del piso de trabajo cuando las cargas son altas.

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