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UNIVERSIDAD DE AQUINO BOLIVIA Título: Pozos Geotérmicos Slim Hole Autores: Boris Mamani Pacheco Fecha: 15 de octubre de 2018

Carrera: Ingeniería Gas y petróleo Asignatura: Perforación II Grupo: A Docente: Ing. Gabriel Pérez

Subsede: La Paz

Los Pozos Geotérmicos Los pozos geotérmicos se subdividen en productores y reinyectores. Los primeros son utilizados para extraer el vapor del reservorio, el cual es conducido hasta la turbina para generar electricidad. En cambio los segundos, conducen el agua residual del campo geotérmico para ser de vuelta al reservorio a través de ellos. Los pozos suelen tener un diseño telescópico; ya que la perforación se va desarrollando por etapas, en las cuales hay distintos diámetros En algunos casos se inicia perforando un agujero de 34 pulgadas de diámetro, hasta una profundidad de 100 m. Se corre tubería, se cementa para fijarla al subsuelo y luego se continua perforando y corriendo tubería de 20 pulgadas y al llegar a la profundidad deseada, se coloca una tubería ranurada de 12 pulgadas de diámetro y es a través de esas ranuras que gracias a la presión del reservorio se extrae la mezcla de vapor y agua caliente hacia la superficie. En el proceso de exploración de un campo geotérmico, los pozos que se perforan suelen conocerse como exploratorios, y por otro lado dependiendo de la profundidad de los mismos también se les suele conocer como someros o profundos. Un pozo de producción geotérmica expulsa líquidos calentados por el calor natural de la tierra. Los fluidos geotérmicos pueden ser de vapor seco o de agua caliente. Los fluidos geotérmicos muy calientes pueden ser utilizados para la generación de energía eléctrica. Los fluidos geotérmicos más "fríos" se destinan a proyectos tales como la calefacción, la acuicultura, el derretimiento de nieve, la elaboración de alimentos, la deshidratación, las tinas calientes y spas. Para perforar un pozo, antes deben darse una serie de condiciones como determinar el sitio de perforación, realizar las obras civiles para llegar al sitio de perforación, mover el equipo de perforación. La perforación de un pozo implica configurar la sarta de perforación, la construcción del agujero, agregar tubería de perforación, aplicar peso a la tubería de perforación para penetrar en la roca, utilizar lodo de perforación para lubricar la barrena y recoger los recortes del suelo, considerar la perforación direccional, etc. Algunas de las etapas de perforación son las siguientes:

Configuración del Diseño Antes de que un pozo pueda ser perforado, debe tener lugar mucha preparación. Geofísicos, geólogos y otros científicos deben estudiar el sitio para determinar si el lugar debe ser perforado, estudios ambientales se deben hacer en la mayoría de los países. Si el sitio es adecuado, entonces el equipo debe ser movilizado y armado, junto con el personal para hacerlo funcionar. Una vez que el equipo de perforación se encuentra en el lugar y todo el personal está disponible, se puede comenzar la perforación. "Construcción del Agujero" La tubería de perforación, o el conjunto de barrena y sarta, se arma y se ponen en el piso de perforación por debajo de la torre de perforación. La tubería de perforación también subirá y se conectará a la herramienta. El perforador se encuentra en un compartimento llamado comúnmente la "caseta del perro" y hace funcionar el motor del taladro, empujando la herramienta en el suelo. Se puede controlar variables como la presión ejercida por la barrena y la velocidad de rotación de esa posición y deben controlar muchas otras variables al mismo tiempo, tales como la supervisión de los trabajadores fuera en el piso de perforación. Piso de la plataforma Cuando la barrena alcanza una cierta profundidad, otro tramo de tubería de perforación debe ser añadida. Los trabajadores de piso separan el motor del taladro de la tubería de perforación y usando winches junto otros tipos de dispositivos de elevación extraen otro tramo de la tubería hasta el piso de perforación. Algunos equipos están diseñados para almacenar los tubos en la torre de perforación para ahorrar espacio y para ayudar a hacer cambios más rápidos. El nuevo stand de tubería se conectará al motor del taladro mediante un mecanismo en la parte superior de la torre de perforación. El otro extremo de la nueva tubería alzada se conecta a la posición anterior que está ya en el agujero por los roughnecks. El perforador puede entonces comenzar a operar el taladro, una vez más. Lodo de perforación El fluido de perforación o lodo de perforación, se bombea a través de la tubería de perforación para lubricar la sarta que se opera. El lodo está muy específicamente formulado para cada agujero e incluso para los diferentes estratos del agujero. Un ingeniero de lodos está en el sitio para asegurarse de que la fórmula cumple con las especificaciones requeridas para el trabajo.

Casing En algún punto del proceso de perforación profunda, lo más probable es que se añada "casing" al pozo. Se trata de una tubería de revestimiento pesado, especialmente diseñada para soportar las paredes del pozo para que no se colapse en la tubería de perforación y la herramienta. En primer lugar, una base de cemento se pone en marcha en el fondo del pozo. El ingeniero en cementaciones formula la mezcla de lechada para asegurar que pueda soportar las tensiones que se pondrán en él. La tubería de revestimiento es colocada en el agujero por el perforador, usando la misma conexióndesconexión proceso que se utilizó para la tubería de perforación.

Repetición Mientras no hayán problemas en el pozo, como una tubería doblada o un colapso, este proceso se repite hasta que el equipo llegue a la profundidad y ruta que se le ordenó alcanzar. Direccional Cuando es necesario alcanzar un objetivo específico del subsuelo que no es accesible a través de las prácticas convencionales de perforación vertical, se utiliza una ruta o dirección, orientando ángulos. El uso de equipos de perforación direccional permite alcanzar puntos en el fondo del agujero previamente inalcanzables. Es por eso que los resultados de la perforación direccional dan una ventaja significativa sobre la perforación convencional vertical en ambientes de baja permeabilidad o en situaciones en las que los operadores desean acelerar la producción del reservorio.

¿POR QUÉ EL SLIM HOLE?

Una definición de Slim hole es cualquier pozo diseñado con un tamaño de orificio a una profundidad total de 4 3/4 "o menos. Muchos de los avances en la tecnología ahora permiten perforar pozos y pozos de pequeño diámetro de manera segura, barata, efectiva y con un mínimo de problemas de perforación. La tecnología complementaria permite completar, producir, trabajar y mantener estos pozos con bajos costos para su ciclo de vida total. Los avances en las tecnologías de perforación significan que los nuevos pozos y desvíos ahora se pueden perforar con seguridad en diámetros pequeños. Los tamaños de agujeros pequeños ya no deben asociarse con una baja tasa de penetración. Las tasas de producción de hasta 50 MMscf / d (1.4 MMm3 / d) de gas o 4000 b / d (640 m3 / d) de aceite se pueden lograr en muchos casos a través de 3 1/2 "del liner en un orificio de 4 1/8". La perforación tipo Slim Hole puede llegar a ser una mejora en la eficiencia de las operaciones de perforación, al mismo tiempo que disminuye el impacto ambiental. De hecho tiempo de perforación menor y equipo reducido de perforación puede significar la reducción hasta de un 50% en los costos de producción. Gracias a su bajo costo comparado con la perforación convencional) y menor impacto ambiental, la perforación tipo Slim Hole proporciona un método económico de perforación de exploración en nuevas áreas perforando pozos más profundos en campos ya existentes y proporciona una eficiencia significativa por la extracción de más gas natural y crudo de campos agotados

SLIM HOLE NOS OFRECE

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Exploración en áreas inmaduras Exploración en áreas maduras Aplicaciones de producción

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Pozos de alta presión / temperatura La seguridad Ambiental Logística Ciencias económicas

TIPOS DE PERFORACIÓN DE SLIM HOLE:      

Rotación superficial Sondaje continuo Convencional de bajo tamaño Combinación Pequeñas vías laterales horizontales Perforación de tubería flexible

PRODUCCION DE SLIM HOLE     

Para los yacimientos existentes de Shell en todo el mundo: El 40% del petróleo originalmente en el lugar sería producido por la tecnología existente 20% sería pasado por alto 20% sería saturación de petróleo residual La recuperación de la mitad del petróleo restante aumentaría las reservas recuperables en un 50%.

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Problema Cementación Pescar Fallas en la sarta de perforación Buen control Evaluación limitada Pequeñas autorizaciones, Vida útil de la broca, pobre

APRENDIZAJES POSITIVOS     

Tarifa de día más baja Menores costos de materiales Costos de preparación de ubicación más bajos Costos de Mob / demob más bajos Menos eliminación de residuos

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Tripulación más pequeña Tonelaje reducido, ubicación, trabajos de construcción y material de desecho Peligros de conducción reducidos (1/2 de los camiones) Reducción del impacto ambiental Detección de patada: 20L detectados Tecnología antivibración -> calibre 4 1/4 "agujero Registros de buena calidad

APRENDIZAJES NEGATIVOS          

Pobre hidráulica ECD altos: incapaz de obtener el peso deseado del lodo Erosión del orificio debido a las altas velocidades anulares Elección limitada de bits Herramientas no estándar Herramientas de registro de 3 1/2 "inadecuadas para orificios de 4 1/4" Paquetes de plataformas variadas Diseño de 5000 psi: 3600 psi disponibles Bit TFA demasiado alto - selección de bit pobre Bomba de fango utilizada para cementar

¿A DÓNDE VA EL SLIM HOLE?    

Las tecnologías slim hole son probadas y confiables. La industria está comenzando a abrazar a los operadores y compañías de servicios de primer nivel, ahora los contratistas de perforación. Se puede comenzar con los sistemas de actualización antes de comprometerse con una plataforma dedicada. Nuevas aplicaciones están emergiendo.

entajas y desventajas Costos de pozos reducidos La perforación de agujero delgado con una pequeña plataforma de ajuste asegura minúsculos costos de        

selección de DIA Cabeza de pozo caja Productos de barro Preparación de la ubicación logística mano de obra depósito de basura.

VENTAJAS TÉCNICAS Los volúmenes de lodo más pequeños permiten una limpieza del lodo más eficiente o el uso de salmueras de formiato con bajo contenido de sólidos (costosas), lo que resulta en una reducción en el deterioro de la formación. Posibilidades técnicas aumentadas por la habilidad de perforar, evaluar y completar a través de cuerdas de revestimiento más pequeñas.

POSIBLES DESVENTAJAS Al perforar delgado, también hay desventajas potenciales:      

Las altas densidades circulantes equivalentes (ECD) pueden limitar el peso del lodo Eliminar contingencias Limitar la información petrofísica obtenida Limite las opciones de finalización Limite las tasas de producción Limite el potencial para futuras opciones de desvío

DESAFÍOS La finalización exitosa de un proyecto de slim hole requiere un esfuerzo coordinado de muchos departamentos diferentes en el operador, el contratista de perforación, los contratistas de servicios y otras organizaciones involucradas. No se obtendrá el beneficio completo a menos que haya un fuerte compromiso a lo largo de la operación, basado en una amplia apreciación de los posibles beneficios. Todos los contratistas (perforación y servicio) han acumulado un inventario técnico, operativo, de experiencia y financiero sustancial durante muchos años para perforar, evaluar, completar y dar servicio a los pozos que terminan en orificios de 8 1/2 "o 6". Aquellas empresas cuyos ingresos están relacionados con los bienes fungibles (por ejemplo, revestimiento, cemento, tubería, transporte por camión, eliminación de desechos, patio de tuberías, embarque, lodo) pueden esperar una menor rotación para compensar sus costos fijos y variables. Las empresas mecánicas de suministro y alquiler (p. Ej. Brocas, cabezales de pozos, preventores de reventón, equipos de terminación, herramientas de perforación y de superficie, etc.) pueden esperar que el peso y el costo de sus equipos disminuyan aproximadamente con el diámetro del orificio. Las terminaciones monobore y un mayor uso de revestimientos exacerbarán estas tendencias.

SI EL PROCESO DE PERFORACIÓN DEBE SER EFICIENTE, LOS CONTRATISTAS DE PERFORACIÓN DEBERÁN:

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Ya sea que pujen plataformas extragrandes, en cuyo caso las ganancias totales para el medioambiente, la infraestructura y el costo de los pozos delgados no se realizarán.

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invierta capital adicional en la construcción de plataformas pequeñas o la actualización de plataformas de reacondicionamiento para perforar pozos delgados. La provisión de pequeñas plataformas dedicadas para pozos delgados, con las perspectivas financieras actuales para los contratistas de perforación, puede requerir un gran compromiso financiero de la Compañía.

OPORTUNIDADES Las aplicaciones potenciales de los slim holetambién pueden ofrecer oportunidades para la gestión. Por ejemplo, en comparación con las técnicas de perforación convencionales, los pozos de producción y exploración delgados ofrecen costos reducidos e impacto ambiental, y fortalecerán la imagen de la Compañía como una empresa de alta tecnología y ambientalmente responsable. Si la geología se entiende suficientemente bien, el método de perforación más barato se puede utilizar para complementar la exploración sísmica, al proporcionar una serie barata de pozos desechables con registro alámbrico, extracción puntual ocasional sobre el depósito, y disparos de control sísmico. El método más lento y continuo de extracción de muestras se puede usar cuando hay incertidumbres sustanciales sobre el modelo geológico.

REDUCCIÓN DE ESPACIO Y EQUIPO. El reducido equipo de operaciones slim hole, lo hace adecuado para sitios que exigen un bajo impacto sobre el medio ambiente, ya que un equipo convencional requiere por lo menos cuatro veces la superficie de una plataforma de perforación slim hole, como se observa en la siguiente tabla. De igual forma, el peso de la plataforma y la sarta de perforación para los slim hole son menores en peso que la perforación convencional.

REDUCCIÓN DE COSTOS Los pozos slim hole son relativamente económicos debido a que utilizan menos lodo, cemento, agua y combustible que un equipo convencional. Además, generan pequeños volúmenes de

ripios y necesitan menos personal para operar y apoyar el sistema de perforación. Si diámetro de la sarta se reduce en un 50%, el consumo de lodo, la generación de ripios perforación y el tamaño de la plataforma de perforación se disminuyen en un 75%, por tanto, los costos totales cuando se trabaja un slim hole se reducen entre un 40% y 60% comparación con respecto a la perforación convencional.

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