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• Ana nikole Sanabria Ovando

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GENERALIDADES 1.1

INTRODUCCIÓN

Un gran porcentaje de descontroles de pozos petroleros se produce durante las maniobras de sacado de herramienta como también en operaciones de bajada de herramienta al interior del pozo, tanto en perforación como en workover, las estadísticas señalan que esta situación se mantiene a pesar de que el entrenamiento en control de surgencias es cada vez más intenso y continuo.

Presiones de Balanceo del Pozo  Presión Hidrostática de Lodo: es la presión ejercida por el peso de la columna vertical de fluido de perforación estático o lodo.  Densidad Equivalente de Circulación: es un aumento en la presión anular producido por las pérdidas de presión de fricción que resultan de la circulación del lodo  Presión de Pistoneo: Esta es una reducción en la presión anular producida por las pérdidas de presión de fricción resultantes del movimiento de lodos que se produce al retirar Ia sarta.  Presión de Surgencia: Aumento en la presión anular debido a los incrementos de la presión de fricción cuando se inserta la sarta de tubería en el pozo. Si la presión de surgencia excede a la presión de la fricción se puede producir un derrumbamiento de la formación. 1.2

OBJETIVOS

 Definir Surgencia y Pistoneo.  Determinar los indicadores que alertan una surgencia.  Establecer los factores que promueven estos problemas

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CAPITULO 1 DESARROLLO 1.3

DEFINICIÓN

1.3.1

Surgencia (Compresión)

Se origina cuando la sarta de perforación, o el revestidor se introduce en el hoyo, ocasionando que el fluido de perforación situado debajo de la mecha sea forzado a salir a la superficie por el espacio anular generando así un aumento en la presión hidrostática. 1.3.2

Swab (Pistoneo)

Se produce cuando se saca muy rápido la tubería del hoyo, y el fluido de perforación alrededor de la sarta de perforación no baja a la misma velocidad con la cual esta sube. Este efecto disminuye la presión hidrostática y puede originar la entrada de fluidos de la formación al pozo. 1.3.2.1 Pistoneo mecánico El pistoneo mecánico seria la remoción de lodo a partir de un determinado punto del pozo debido al embolamiento de la broca o los estabilizadores, reduciéndose de esta manera la hidrostática al interior de la columna, debido a una reducción de la altura de la misma. 1.3.2.2 Pistoneo Hidráulico Cuando la columna de perforación va siendo retirada del pozo, el lodo tiende acompañarla ascensión de los tubos creando una especie de pérdida carga ascendente, que reduce la presión hidrostática en el pozo.

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1.4

PROBLEMAS EN EL POZO SEGÚN EL FLUIDO DE PERFORACIÓN

1.4.1

Espaciamiento

Uno de los factores más importantes en la generación del pistoneo es el espaciamiento entre la tubería (tubing, tubos de perforación, portamechas, estabilizadores u otras herramientas) con la pared del pozo (abierto o revestido). Cuanto menor el espaciamiento, mayor la restricción que el fluido encontrará para fluir. 1.4.1.1 Otros factores que afectan al espaciamiento a)

Sal y Formaciones Hinchables

b)

Embolamiento

El embolamiento se refiere a los materiales (baritina, fluido, materiales de la formación, revoque de lodo) recolectados alrededor de la broca, los estabilizadores, uniones de tubos, o cualquier parte de la columna. c)

Propiedades del fluido

Viscosidad, resistencia de gel, densidad y filtrado. d)

Velocidad del movimiento de los tubos

La velocidad de movimiento de los tubos afecta directamente a las presiones de pistoneo y compresión. 1.5

MANIOBRA PARA BAJAR

En la mayoría de los casos después de la maniobra de extracción sin indicios de influjo, se asume que todo está correcto y que en la maniobra no hubo problemas. Sin embargo, existen veces en que se descubre que hay surgencia antes de iniciar ING. MANUEL DOMINGUEZ

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la maniobra de bajada al pozo. En la maniobra de bajada, nunca asuma que el pozo está muerto hasta que no esté de regreso en el fondo y se haya circulado de broca a superficie. 1.5.1

Presión de Compresión

Toda vez que se mueve la tubería en el pozo, se producen presiones de compresión o pistoneo. En la maniobra de bajada, predomina la presión de compresión. 1.5.2

Herramientas en interior de pozo

Como en el pistoneo, un factor crítico que afecta a las presiones de compresión cuando se está bajando al pozo es la cantidad de espacio entre lo que se está bajando y las paredes del pozo. Varios factores componen y reducen el espaciamiento.  Pozo abierto versus Casing.  Embolamiento.  Formaciones de sal o hidratables.  Longitud del conjunto de fondo.  Número de estabilizadores.  Herramientas que están siendo bajadas. 1.6

CAUSAS QUE PROMUEVEN AL PISTONEO O COMPRESION

 Densidad insuficiente del fluido.  Prácticas deficientes durante las maniobras.  Llenado deficiente del pozo.  Pistoneo / Compresión.  Pérdida de circulación.  Presiones anormales.  Obstrucciones en el pozo.  Operaciones de cementación. ING. MANUEL DOMINGUEZ

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 Situaciones especiales que incluyen:  Velocidad de perforación excesiva en las arenas de gas.  Pérdida de filtrado excesiva del fluido de perforación. 1.6.1 Perdida de Circulación Este problema es uno de los más comunes y costosos que se presentan durante las Operaciones de Perforación, se entiende como la pérdida del lodo de perforación hacia la formación. La pérdida puede ser parcial o total, es decir, se puede perder una pequeña fracción de fluido generalmente manifestada por una disminución gradual del nivel del fluido de perforación en los tanques o se puede perder el fluido de perforación que se encuentra en el hoyo, al desplazarse en su totalidad hacia la formación. 1.6.1.1 SOLUCIONES PARA PERDIDAS DE CIRCULACIÓN Si ocurre una pérdida de circulación, se pueden adoptar ciertos procedimientos para minimizar y eventualmente hasta evitar futuras pérdidas: • Reducir el peso del lodo (pero manteniendo el balance con las otras formaciones). • Reducir la rata de circulación (esto reduce la densidad equivalente de circulación, pero debe existir una velocidad anular suficiente para arrastrar los cortes y mantener limpio el hueco) • Incrementar la viscosidad del lodo (un lodo más viscoso reduce la rata depérdida). Estos parámetros, o la combinación de ellos pueden ser alterada sólo dentro de ciertos límites. Si estas modificaciones no detienen, o reducen suficientemente, la pérdida de circulación, puede añadirse al lodo material de control de pérdidas (Lost Circulation Material) (LCM) que es fibra de madera, cáscaras de nueces, cáscaras de semilla de algodón, de arroz, conchas marinas, celofán o asfalto.

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1.6.2 Densidad Insuficiente Una causa común de las surgencias es la densidad insuficiente del fluido, o un fluido que no tiene la densidad suficiente para controlar la formación. El fluido en el pozo debe ejercer una presión hidrostática para equilibrar, como mínimo, la presión de formación. Si la presión hidrostática del fluido es menor que la presión de la formación el pozo puede fluir. Probablemente que la causa más común de densidad insuficiente del fluido es perforar inesperadamente dentro de formaciones con presiones anormalmente altas. Esta situación puede resultar cuando se encuentran condiciones geológicas impredecibles, tales como perforar cruzando una falla que cambia abruptamente la formación que se está perforando. La densidad insuficiente del fluido puede también ser resultado de la interpretación errónea de los parámetros de perforación (ROP, contenido de gas, densidad de las lutitas, etc.) utilizados como guía para densificar el lodo. (Esto generalmente significa que la zona de transición no ha sido reconocida y la primera formación permeable ha originado la surgencia.) Mal manipuleo del fluido en la superficie responde por muchas de las causas dela densidad insuficiente del fluido. 1.6.3 Llenado deficiente en maniobras Probablemente la causa más común de las surgencias resulta de las maniobras sacando tubos fuera del pozo. Muchos factores intervienen durante una maniobra. Simplemente considere que no se tiene un peso de fluido adecuado para mantener las presiones de formación, o la presión fue reducida en el pozo durante la maniobra permitiendo que el pozo fluya. Bajo condiciones normales si la circulación puede ser detenida antes de la maniobra sin tomar un influjo, entonces no debería ocurrir una surgencia durante la maniobra. Un factor que a menudo no es tomado en cuenta es la fuerza de fricción ejercida contra la formación por el fluido durante su circulación.

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1.6.4 Pistoneo y Compresión Toda vez que se mueven tubos a través de fluido, aparecen las fuerzas de pistoneo (swab) y compresión (surge). La dirección en que se mueve la tubería dicta cuál es la fuerza dominante, el pistoneo o la compresión. Cuando la tubería viaja ascensionalmente, (por ejemplo, una maniobra para sacar la columna del pozo) la presión de pistoneo predomina. El fluido no llega a deslizarse para abajo entre la tubería y la pared del pozo tan rápido como la tubería está siendo extraída. Por tanto, una reducción de presión es creada debajo de la tubería permitiendo que fluido de formación alimente este vacío hasta que la falta depresión pare. Esto se llama pistoneo. Si es pistoneado suficiente fluido deformación, podrá aligerar la columna hidrostática lo suficiente para que el pozo comience a surgir. La analogía del pistoneo con un embolo de una jeringa ilustra este concepto. 1.7

INDICADORES DE UNA SURGENCIA

1.7.1

Cambio en la velocidad de penetración

1.7.2

Aumento del caudal de retorno

1.7.3

Aumento de volúmenes en tanque

1.7.4

Flujo con bomba detenida

1.7.5

Cambio de la presión de la bomba

1.7.6

Llenado inapropiado en las maniobras

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