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PERFORACIÓN DIRECCIONAL

PERFORACION DIRECCIONAL 2

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PERFORACIÓN DIRECCIONAL

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HISTORIA DE LA PERFORACION DIRECCIONAL

La perforación direccional tuvo sus inicios en 1920 cuando hubo varios pleitos que alegan que los pozos perforados desde una plataforma en una propiedad habían cruzado la frontera y se penetra un depósito en una propiedad adyacente.En 1930 se perforo el primer pozo direccional controlado en Huntington Beach, California. En 1943 se perforo el primer pozo de alivio en Conroe. En México el primer pozo direccional que se perforo tuvo lugar en 1960 en la ciudad de Chiapas Veracruz. En sus principios, esta tecnología surgió como una operación de remedio, la cual se ha seguido desarrollando, de tal manera que ahora se considera una herramienta de gran utilidad para la optimización de yacimientos.

En los últimos años la evolución de la perforación direccional ha dado paso a una serie de desarrollos tecnológicos de gran valor.

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La introducción de la planificación direccional ha dado pasó al desarrollo de herramientas de Medición de Estaciones que permiten conocer el posicionamiento de la trayectoria. Igualmente se han desarrollado herramientas de evaluación de formación, las cuales en conjunto permite actualmente realizar evaluaciones bastantes completas de los Campos Petrolíferos.

Comprende aspectos tales como: tecnología de pozos horizontales, de alcance extendido y multilateral, el uso de herramientas que permiten determinar la inclinación y dirección de un pozo durante la perforación del mismo (MWD), estabilizadores y motores de fondo de calibre ajustable, barrenas bicéntricas, por mencionar algunos.

Actualmente en la Cuenca de Burgos se hace uso de la perforación direccional para evitar fallas, fracturas y también para acceder a yacimientos que se encuentren juntos, utilizando el mismo pozo.

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APLICACIÓN DE LA PERFORACIÓN DIRECCIONAL

Existen varias razones que hacen que se programen pozos direccionales, estas pueden ser planificadas previamente o por presentarse problemas en las operaciones que ameriten un cambio de programa en la perforación. Las más comunes son las siguientes:•Localizaciones inaccesibles:

Son aquellas áreas a perforar donde se encuentra algún tipo de instalación o edificación (parque, edificio), o donde el terreno por condiciones naturales (lagunas, ríos, montañas) hacen difícil su acceso.

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• Domo de sal:

Donde los yacimientos a desarrollar están bajo la fachada de un levantamiento de sal por razones operacionales no se desee atravesar el domo.

• Formaciones con fallas:

Donde el yacimiento esta dividido por varias fallas que se originan durante la compactación del mismo.

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• Desarrollo múltiple de un yacimiento:

Cuando se requiere drenar el yacimiento lo más rápido posible o para establecer los límites de contacto gas/petróleo o petróleo/agua

• Pozo de alivio:

Es aquel que se perfora para controlar un pozo en erupción. Mediante el pozo se contrarresta las presiones que ocasionaron el reventón

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• Múltiple pozo con una misma plataforma:

Desde la plataforma se pueden perforar varios pozos para reducir el costo de la construcción de plataformas individuales y minimizar los costos por instalación de facilidades de producción

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CONCEPTOS BÁSICOS

Profundidad desarrollada PD

Es la distancia medida a lo largo de la trayectoria real del pozo, desde el punto de referencia en la superficie, hasta el punto de registros direccionales. Esta profundidad siempre se conoce, ya sea contando la tubería o por el contador de profundidad de la línea de acero.

Profundidad vertical verdadera PVV (True vertical dep th TVD)

Es la distancia vertical desde el nivel de referencia de profundidad, hasta un punto en la trayectoria del pozo. Normalmente es un valor calculado.

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Profundidad medida (MD):

Es la distancia o longitud del hoyo. Representa la distancia de la trayectoria del pozo o la medición de la tubería en el hoyo.

Punto de arranque (“kickoff point, KOP”):

Es la profundidad del hoyo en la cual se coloca la herramienta de deflexión inicial y se comienza el desvío

Ángulo de inclinación:

Es el ángulo formado del pozo con respecto a la vertical.

Vertical S. ft

Tangent

Drop Section

EOB

KOP

Build Section

RKBTV

D,

ft

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Azimut (dirección de pozo)

El azimut de un pozo en un punto determinado, es la dirección del pozo sobre el plano horizontal medido como un ángulo en sentido de las manecillas del reloj, a partir del norte de referencia. Esta referencia puede ser el norte verdadero, el magnético o el de mapa. Como ya se mencionó, por convención se mide en sentido de las manecillas del reloj. Todas las herramientas magnéticas proporcionan la lectura del azimut con respecto al norte magnético. Sin embargo, las coordenadas calculadas posteriormente, están referidas al norte verdadero o al norte de mapa

Dirección u orientación:

Ángulo fuera del Norte o Sur (hacia el Este u Oeste), que muestra la orientación y el desplazamiento.

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Norte verdadero

Es la dirección del polo norte geográfico, el cual yace sobre el eje de rotación de la Tierra.

Norte magnético

Es la dirección de la componente horizontal del campo magnético terrestre en un punto seleccionado sobre la superficie de la Tierra

Norte del mapa

Es la dirección norte de un mapa. El norte de mapa corresponde al norte verdadero solo en determinados meridianos. Todos los otros puntos deben corregirse por convergencia, esto es, por el ángulo entre el norte del mapa en el norte verdadero en cualquier punto.

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Buzamiento:

Es el ángulo entre el plano de estratificación de la formación y el plano horizontal, medido en un plano perpendicular al rumbo.

Pata de perro (dog leg):

Cualquier cambio severo de ángulo y trayectoria del pozo.

Severidad de “pata de perro”:

Es la tasa de cambio del ángulo entre dos secciones, expresado en grados por unidad de longitud. Objetivo (Target): es un punto fijo del subsuelo que corresponde a la formación que debe ser penetrada por el pozo.

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Sección aumentada:

Sección del hoyo, después del KOP, donde el ángulo de inclinación aumenta. Sección tangencial:

Sección del hoyo donde el ángulo de inclinación y dirección permanecen constante. Sección de descenso:

Sección del hoyo donde el ángulo de inclinación disminuye.

Vertical S. ft

Tangent

Drop Section

EOB

KOP

Build Section

RKB

TV

D,

ft

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TIPOS DE TRAYECTORIA

Existen varios tipos de perfiles de pozos direccionales, estos se diferencian tanto por su forma, su función, limitaciones geológicas, geomecánicas, económicas y de operación. Con base en las perforaciones que se han venido realizando en los últimos años, los más frecuentemente usados son: pozos tipo tangencial, pozos tipo “S”, pozos tipo “J”, pozos inclinados, pozos horizontales y pozos multilaterales. Los pozos direccionales considerando el objetivo planteado pueden tener un sinfín de trayectorias, donde la principal limitante es la imaginación, aspectos económicos y técnicos propios de esta tecnología; no obstante en la literatura se encuentra la siguiente categoría de acuerdo a la trayectoria que presentan:

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Pozos tipo tangencial

En este tipo de pozos la desviación deseada es obtenida a una profundidad determinada dependiendo de la cantidad de pozos que se encuentren en la locación y del riesgo de colisión que se pueda presentar, manteniendo constante la desviación hasta el objetivo. La configuración de la curva de este perfil es sencilla a lo largo del rumbo fijo, el ángulo de inclinación es moderado y los puntos de arranques someros, además existe un menor riesgo de pega, o alto torque

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Pozos tipo “j”

Este tipo de pozos presenta características similares al pozo de tipo tangencial, manifestando un KOP a poca profundidad con ángulos de desviación relativamente altos y una sección de construcción de ángulo permanente hasta el punto final. Este tipo de perfil se aplica en pozos profundos con un amplio desplazamiento horizontal y a pozos moderadamente profundos con un desplazamiento horizontal moderado, donde no se requiere de una tubería intermedia

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Pozos tipo “s”

En este tipo de pozo la trayectoria está configurada por una zona de incremento de ángulo, una sección tangencial y una disminución de ángulo que llega a grado cero (0º); pero existen casos especiales en donde se presenta un ángulo de desviación adicional; después de volver el ángulo de inclinación a la trayectoria vertical, es necesario realizar otra desviación en la cual se vuelve a mantener un ángulo constante pero diferente de cero grados hasta llegar al objetivo

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 La perforación direccional es sin duda uno de los más innovadores procedimientos que en la actualidad forma parte de la industria petrolera para la búsqueda, localización y explotación de arenas petrolíferas. El hecho de “navegar” a través de un yacimiento petrolífero e ir construyendo la trayectoria del pozo de acuerdo a un plan previo de ingeniería, es ya una ventaja para optimizar la producción de la arena.

Luego de la Perforación del Hoyo Superficial, se comienza el empleo de las herramientas direccionales que van a permitir inclinar la trayectoria de la sarta de perforación, controlando la dirección o azimut de la sarta respecto al norte del plano horizontal. Las herramientas direccionales comúnmente empleadas durante la perforación de hoyos horizontales son:

DISPOSITIVOS DE MEDICIÓN, DIRECCIÓN E INCLINACIÓN

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Llamese el codo de la herramienta que permite producir una desviación de manera orientada, permitiendo ligeras inclinaciones que van direccionando la sarta de perforación. .

Es una herramienta que corrige los efectos del campo magnético de la tierra y el material metálico de la sarta de perforación en la obtención de los datos tanto del mwd y el lwd. está hecho de una aleación que permite despreciar la interferencia magnética y así la herramienta mwd pueda brindar datos confiables de azimuth e inclinación.

Están diseñados para desarrollar un impacto tanto en las subidas como en las bajadas del bha. son empleados para pozos direccionales para que la tubería pueda liberarse en caso de hoyos ajustados o que este atascada.

Motor de fondo con su prespectivo bent housing

Monel: Martillo (jar) :

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Estabilizador:

Son necesarios para un BHA direccional. Los que están cercanos a la mecha tienen conexiones BOX x BOX., y los que se colocan en el resto de la sarta tienen conexionen PIN x BOX. Poseen espiral hacia la derecha Se emplean para controlar la desviación del hoyo, reducir el riesgo de pegas diferenciales y dog legs (patas de perro).

Herramienta Double Pin:

Es una herramienta cuyas conexiones son PIN x PIN, para unir juntas cuyos extremos son caja.

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HEL (Hostil Environment Logging):

Herramienta que permite cuantificar la profundidad de la perforación. Instala el MWD (Measuring While Drilling : Midiendo mientras se perfora). Esta herramienta permite ubicar la trayectoria de la sarta de perforación y por ende la del pozo en construcción debido a que proporciona los datos de Profundidad, Inclinación respecto a la vertical y azimut (inclinación respecto al plano horizontal), con lo cual se construyen los SURVEY’s, importantes datos que registran la secuencia del Pozo y permiten hacer una comparación respecto a la trayectoria planificada .

En esta junta también cuando se requiera su corrida, se ubica el registro BAP (Bore Annular Pressure), que permite calcular las presiones en tiempo real en el hoyo anular, y con ello monitorear la limpieza del hoyo y asi optimizar una alta ROP sin alterar la estabilidad del revoque.

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MFR (Multiply Frecuency Resistivity):

Lleva instalada la herramienta LWD (logging while drilling: Registrando Mientras se perfora), la cual permite registrar cada una de las profundidades y obtener datos para cada una de ellas. Este es un servicio primordial que permite obtener data en tiempo real de la litología y fluidos presentes mientras se está perforando. Ello permitirá el estudio de las características geológicas presentes, y conllevará a la toma de decisiones, sobre todo a la hora de fijar los topes y bases de cada una de las formaciones, marcadores y arenas.

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GRACIAS!!!!!!!!!!!!!!