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Mamani Condori Jhonny Elio Ingeniería en Petróleo y Gas Natural

Perforación III 57-1665 17/11/2017

EJERCICIO DE APLICACIÓN. Para el Segundo semestre del año 2016, se tiene programado la perforación del pozo Huacareta X3D (HCTX3D), cuya trayectoria estará conformada por: Build Section, Hold Section y Drop Section, siendo que la profundidad del KOP será de 2000 ft, y la maxima desviación requerida será a 224.5 ft, la taza de construcción y la caída deberán ser de 3.5° y 3° cada 100 ft, respectivamente. La localización del pozo estará en una dirección magnética de S 74° E, pero por estudios de exploración realizados previamente en el año 2005, registraron una declinación magnética de 12°30’ siendo la variación anual de 8’ W. Usted como ingeniero que forma parte del equipo de diseño de perforación deberá determinar: a) Si la TVD es de 3305 ft, donde el pozo retorna a su posición vertical, ¿Cuál será la máxima inclinación? b) ¿Cuantas piezas de casing se necesitan para entubar el HCT –X3D para llegar al objetivo? Si cada pieza mide aproximadamente 30 ft. c) ¿Qué longitud tiene la sección del Hold? d) ¿A que TVD deberá empezar el Drop y cuál será la desviación horizontal en el Drop? e) Realice las gráficas en una proyección Vertical y Horizontal. NOTA. Utilice el método de ángulo promedio para los incisos b) al e).

a)

180 180 ∗1 ∗1 π π r 1= =1637.022 ft r 2= =1909.859 ft 3.5 3 100 100

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r 1+r 2=3546.882' > X 4=224.5 ft Entonces:

θ=arctg

D 4−D 1 r 1+ r 2 D 4−D 1 −arcos ∗sen [ arctg ( ( r 1+r ) { 2− X 4 D 4−D 1 r 1+r 2− X 4 ) ]}

θ=arctg

3305−2000 3546.882 3305−2000 ∗sen [arctg ( ( 3546.882−224.5 )−arcos { 3305−2000 3546.882−224.5 ) ] }

θ=15° R. El máximo ángulo de curvatura es 15° b)

MD=KOP+ L AB + LBC + LCD L AB=

θ 15 ° θ 15° = =428.571 ft LCD = = =500 ft q 1 3.5 ° q 1 3.0° 100' 100'

D 2=KOP+ r 1∗sen ( θ )=2000+1637.022∗sen ( 15 )=2423.693 ft D 3=TVD−r 2∗sen ( θ )=3305−1909.859∗sen ( 15 )=2810.692 ft cos ( θ )=

D 3−D2 2810.692−2423.693 → LBC = =400.651 ft L BC cos ⁡(15)

MD=2000+¿ 428.571+ 400.651+500=3329.222 ft ¿ ¿ piezas=

3329.222 =111 piezas 30

R. La profundidad Medida es de 3329.222 ft. Y se usarían 111 piezas. c)

L Hold =

2810.692−2423.693 =400.651 ft cos ⁡(15)

R. La longitud del Hold es de 400.651 ft. d)

D 3=TVD−r 2∗sen ( θ )=3305−1909.859∗sen ( 15 )=2810.692 ft R. EL TVD al comenzar el Drop es de 2810.692 ft. METODO DEL ANGULO PROMEDIO

AZcrg=Az magnetico± Declinacion Magnetica ± Convergencia

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Azimut Magnético: Az Magnético = 180° - 74° = 106 ° Declinación Magnética:

30'∗1 ° 12 ° 30 =12+ =12.5° 60 ' '

2005: Declinación anual:

8’ W

8'∗1 ° =0.133° 60' 2016 :12.5 °+ ( 2016−2005 )∗0.133 °=13.963 ° AZcrg=106 °+ (−13.963 ) ± 0=92.037 ° °N

DMT

Ii

Ai

∆TVD

∆N

∆E

Dc

Өc

0

2000

0

92.037

2000

0

0

0

0

1

2100

3.5

92.037

2099.953

-0.1085

3.0519

3.054

87.963

2

2200

7

92.037

2199.534

-0.4338

12.1363

12.204

87.963

3

2300

10.5

92.037

2298.369

-0.9745

27.3990

27.416

87.963

4

2400

14

92.037

2396.093

-1.7287

48.6034

48.634

87.963

5

2428.571

15

92.037

2423.754

-1.9830

55.7525

55.788

87.963

6

2528.571

15

92.037

2520.347

-2.9029

81.618

81.670

87.963

7

2628.571

15

92.037

2616.939

-3.8229

107.4836

107.552

87.963

8

2728.571

15

92.037

2713.531

-4.7429

133.3491

133.433

87.963

9

2829.222

15

92.037

2810.753

-5.6688

159.3831

159.484

87.963

10

2929.222

12

92.037

2907.990

-6.4986

182.7128

182.828

87.963

11

3029.222

9

92.037

3006.316

-7.1464

200.9249

201.052

87.963

12

3129.222

6

92.037

3105.460

-7.6130

213.9692

214.105

87.963

13

3229.222

3

92.037

3205.152

-7.8892

221.8102

221.950

87.963

14

3329.222

0

92.037

3305.118

-7.9822

224.4262

224.568

87.963

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1:

∆ TVD=∆ MD∗cos

=99.053 ft ( I 1+2 I 2 )=( 2100−2000)∗cos ( 0+3.5 2 )

TVD=2000+ 99.053=2099.053 ft . 2:

∆ TVD=∆ MD∗cos

=99.58 ft ( I 1+2 I 2 )=( 2200−2100)∗cos ( 3.5+7 2 )

TVD=2099.053+99.58=2199.534 ft . 3:

∆ TVD=∆ MD∗cos

=98.836 ft ( I 1+2 I 2 )=( 2300−2200 )∗cos ( 10 .5+7 2 )

TVD=2199.534+ 98.836=2298.370 ft . 4:

∆ TVD=∆ MD∗cos

( I 1+2 I 2 )=( 2400−2300)∗cos ( 14+10.5 )=97.723 ft 2

TVD=2298.370+97.723=2396.093 ft . 5:

∆ TVD=∆ MD∗cos

=27.661 ft ( I 1+2 I 2 )=( 2428.571−2400 )∗cos ( 14 +15 2 )

TVD=2396.093+27.661=2423.754 ft . 6:

∆ TVD=∆ MD∗cos

=96.593 ft ( I 1+2 I 2 )=( 2528.571−2428.571 )∗cos( 15+15 2 )

TVD=2423.754+ 96.593=2520.347 ft . 7:

∆ TVD=∆ MD∗cos

=96.593 ft ( I 1+2 I 2 )=( 2628.571−2528.571 )∗cos( 15+15 2 )

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TVD=2520.347+ 96.593=2616.939 ft . 8:

∆ TVD=∆ MD∗cos

=96.593 ft ( I 1+2 I 2 )=( 2728.571−2628.571 )∗cos( 15+15 2 )

TVD=2616.939+96.593=2713.532 ft . 9:

∆ TVD=∆ MD∗cos

=97.221 ft ( I 1+2 I 2 )=( 2829.222−2728.571 )∗cos( 15+15 2 )

TVD=2713.532+97.221=2810.753 ft . 10:

∆ TVD=∆ MD∗cos

=97.237 ft ( I 1+2 I 2 )=( 2929.222−2829.222 )∗cos( 12+15 2 )

TVD=2810.753+97.237=2907.99 ft . 11:

∆ TVD=∆ MD∗cos

=98.325 ft ( I 1+2 I 2 )=( 3029.222−2929.222 )∗cos( 12+9 2 )

TVD=2907.99+98.325=3006.316 ft . 12:

∆ TVD=∆ MD∗cos

( I 1+2 I 2 )=( 3129.222−3029.222 )∗cos( 6+2 9 )=99.144 ft

TVD=3006.316+ 99.144=3105.46 ft . 13:

∆ TVD=∆ MD∗cos

( I 1+2 I 2 )=( 3229.222−3129.222)∗cos( 6+32 )=99.692 ft

TVD=3105.46+ 99.692=3205.152 ft . 14:

∆ TVD=∆ MD∗cos

( I 1+2 I 2 )=( 3329.222−3229.222 )∗cos( 0+32 )=99.966 ft

TVD=3205.125+99.966=3305.118 ft .

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∆N: 1:

( I 1+2 I 2 )∗cos ( A 1+2 A 2 ) 0+3.5 92.037+92.037 ∆ N =(2100−2000)∗sen ( ∗cos ( ) )=−0.1085 2 2 ∆ N =∆ MD∗sen

2:

N 2=(2200−2100)∗sen

92.037+ 92.037 ∗cos ( ( 3.5+7 )+(−0.1085)=−0.4338 2 ) 2

3:

N 3=(2300−2200)∗sen

7 92.037+ 92.037 ∗cos ( ( 10.5+ ) )+(−0.4338)=−0.9745 2 2

4:

N 4=(2400−2300)∗sen

( 10.5+14 )∗cos( 92.037+2 92.037 )+(−0.9745)=−1.7287 2

5:

N 5=(2428.571−2400)∗sen

92.037+ 92.037 ∗cos ( ( 15+14 ) )+(−1.7287)=−1.9830 2 2

6:

N 6=(2528.571−2428.571)∗sen

92.037+92.037 ∗cos ( ( 15+15 )+(−1.9830)=−2.9029 2 ) 2

7:

N 7=(2628.571−2528.571)∗sen

92.037+92.037 ∗cos ( ( 15+15 ) )+(−2.9029)=−3.8229 2 2

8:

N 8=(2728.571−2628.571)∗sen

92.037+92.037 ∗cos ( ( 15+15 ) )+(−3.8229)=−4.7429 2 2

9:

N 9=(2829.222−2728.571)∗sen 10:

92.037+92.037 ∗cos ( ( 15+15 ) )+(−4.7429 ) =−5.6688 2 2

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N 10=(2929.222−2829.222)∗sen

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92.037+ 92.037 ∗cos ( ( 12+15 ) )+(−5.6688 )=−6.4986 2 2

11:

N 11= (3029.222−2929.222 )∗sen

92.037+92.037 ∗cos ( ( 12+9 ) )+ (−6.4986 )=−7.1464 2 2

12:

N 12=( 3129.222−3029.222 )∗sen

( 6+92 )∗cos ( 92.037+92.037 )+ (−7.1464 )=−7.6130 2

13:

N 13=( 3229.222−3129.222)∗sen

( 6+32 )∗cos ( 92.037+92.037 )+ (−7.6130 )=−7.8892 2

14:

N 13=( 3329.222−3229.222)∗sen

( 0+32 )∗cos ( 92.037+92.037 )+ (−7.8892 )=−7.9822 2

∆E: 1:

( I 1+2 I 2 )∗sen( A 1+2 A 2 ) 0+ 3.5 92.037+ 92.037 ∆ E=( 2100−2000)∗sen ( ∗sen ( ) )=3.0519 2 2 ∆ E=∆ MD∗sen

2:

E 2=(2200−2100)∗sen

( 3.5+2 7 )∗sen ( 92.037+92.037 )+(3.0519)=12.1363 2

3:

E 3=(2300−2200)∗sen

92.037+92.037 ∗sen ( ( 10.5+7 ) )+(12.1363)=27.3990 2 2

4:

E 4=(2400−2300)∗sen

( 10.5+2 14 )∗sen ( 92.037+92.037 )+(27.3990)=48.6034 2

5:

E 5=(2428.571−2400)∗sen 6:

92.037+92.037 ∗sen ( ( 15+14 ) )+( 48.6034)=55.7525 2 2

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E 6=(2528.571−2428.571)∗sen

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92.037+ 92.037 ∗sen ( ( 15+15 ) )+(55.7525)=81.618 2 2

7:

E 7=(2628.571−2528.571)∗sen

92.037+ 92.037 ∗sen ( ( 15+15 ) )+(81.618)=107.4836 2 2

8:

E 8=(2728.571−2628.571)∗sen

92.037+ 92.037 ∗sen ( ( 15+15 ) )+(107.4836)=133.3491 2 2

9:

E 9=(2829.222−2728.571)∗sen

92.037+ 92.037 ∗sen ( ( 15+15 ) )+( 133.3491 )=159.3831 2 2

10:

E 10=(2929.222−2829.222)∗sen

92.037+92.037 ∗sen ( ( 12+15 ) )+( 159.3831)=182.7128 2 2

11:

E 11=( 3029.222−2929.222 )∗sen

92.037+ 92.037 ∗sen ( ( 12+9 ) )+( 182.7128 )=200.92 4 9 2 2

12:

E 12=( 3129.222−3029.222 )∗sen

( 6+92 )∗sen( 92.037+2 92.037 )+( 200.9249 )=213.9692

13:

E 13= (3229.222−3129.222 )∗sen

( 6+32 )∗sen( 92.037+2 92.037 )+( 213.9692 )=221.8102

14:

E 13= (3329.222−3229.222 )∗sen

( 0+32 )∗sen( 92.037+2 92.037 )+( 221.8102 )=224.568

DESPLAZAMIENTO: 2

Dc 1=√ (−0.1085)2 −( 3.0519 ) =3.054 2

Dc 2= √(−0.4338)2−( 12.1963 ) =12.204 2

Dc 3= √ (−0.9745)2−( 27.399 ) =27.416 2

Dc 4= √(−1.7287)2−( 48.6034 ) =48.634

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2

Dc 5= √ (−1.983)2 −( 55.7525 ) =55.788 2

Dc 6=√ (−2.9029)2−( 81.618 ) =81.67 2

Dc 7=√ (−3.8229)2−( 107.4836 ) =107.552 2

Dc 8=√ (−4.7429)2−( 133.3491 ) =133.433 2

Dc 9=√ (−5.6688)2−( 159.3831 ) =159.484 2

Dc 10= √ (−6.4986)2−( 182.7128 ) =182.828 2

Dc 11= √ (−7.1464)2−( 200.9249 ) =201.052 2

Dc 12=√ (−7.6103)2−( 213.9692 ) =214.105 2

Dc 13= √ (−7.8892)2− (221.8102 ) =221.95 2

Dc 14=√ (−7.9822)2−( 224.4262 ) =224.568 ANGULO

θ c=arctg

=87.963 ( Ei¿ )=arctg ( 224.568 7.9822 )

TVD vs Dc 3300 3100

Axis Title

2900 2700 2500 2300 2100 1900

0

50

100 Axis Title

e)

150

200

250

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N vs E 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9

0

50

100

150

200

250