5/27/2018 POZOS MULTILATERALES

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POZOS MULTILATERALES

INTRODUCCIN

En aras de optimizar la produccin, reducir los costos y maximizar la recuperacin de las reservas,las compaas operadoras de la industria petrolera estn asignando cada vez ms importanciaterminaciones de pozos multilaterales; ramificaciones o pozos de drenaje, perforados desde unpozo primario.

En ciertos campos, la tecnologa de perforacin de pozos multilaterales ofrece ventajas conrespecto a otras tcnicas de terminacin, tales como los pozos verticales y horizontalesconvencionales, o los tratamientos de estimulacin por fracturamiento hidrulico. Los operadoresutilizan pozos multilaterales para alcanzar diversas formaciones o ms de un yacimiento, querepresentan el objetivo, y para explotar reservas pasadas por alto con un solo pozo.

La tecnologa de pozos multilaterales a menudo constituye el nico medio econmico paraexplotar compartimientos geolgicos aislados, campos satlites remotos y yacimientos pequeosque contienen volmenes de reservas limitados.

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Pozo multilateral

Los pozos de drenaje mltiples que emergen de un pozo principal ayudan a maximizar elcontacto con el yacimiento. Adems de proporcionar un rea de drenaje ms extensa quela provista por un pozo individual, estas terminaciones de pozos multilaterales puedenreducir el riesgo global de perforacin y el costo total. Para satisfacer los objetivosespecficos de desarrollo de campos de petrleo y de gas en las exigentes condicionesactuales, los operadores requieren conexiones (juntas, uniones, junturas) confiables entrela tubera de revestimiento primaria del pozo principal y las tuberas de revestimiento delas ramificaciones laterales.

Es el proceso de perforacin mltiple de varios pozos con el fin de incrementar el rea dedrene del yacimiento.

Antecedentes

El primer pozo multilateral, perforado en el Campo de Bashkiria, Rusia, tuvo nuevelaterales de un hoyo principal. Aument 5.5 veces la exposicin a la zona de flujo y laproduccin por 17 veces.En el presente las dos reas de mayor implementacin de la tecnologa multilateral sonE.U.A y Rusia. Sin embargo esta tcnica est incrementando su aceptacin y uso enoriente medio, Sudamrica, Canad y Europa

Terminologa del pozo multilateralUn pozo multilateral tiene diferentes secciones dentro de su geometra:

Laterales: perforados desde el pozo principal. Ramas: los pozos perforados de un pozo horizontal lateral dentro

del planos horizontal son ramas Uniones (Junctions): son las intersecciones de los laterales con el

pozo principal o las ramas y splays con la lateral. Splays: pozos perforados de un pozo horizontal lateral dentro del

plano vertical. Son tambin llamados fishhook (anzuelo) y espiga(herring-bone).

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Aplicaciones en yacimientos

Los pozos multilaterales reemplazan a uno o ms pozos individuales. Por ejemplo, un pozocon dos tramos laterales opuestos reemplaza a dos pozos horizontales convencionales,cada uno perforado desde la superficie con columnas de revestimiento y cabezales depozo independientes.En reas con riesgos de perforacin someros, yacimientos profundos o campos petrolerossituados en zonas de aguas profundas, un solo pozo principal elimina el riesgo y el altocosto de perforar la profundidad final (TD) dos veces.Los pozos con tramos laterales mltiples resultan particularmente adecuados paracampos con reservas de petrleo pesado, baja permeabilidad o fracturas naturales,formaciones laminadas o yacimientos estratificados, hidrocarburos pasados por alto endistintos compartimientos estructurales o estratigrficos y con produccin madura o conagotamiento parcial.

Los pozos multilaterales pueden ser presentados en diversos tipos de yacimientos, talescomo:

Yacimientos de aceite pesado. Yacimientos de baja permeabilidad o naturalmente fracturados. Yacimientos satlites. Formaciones laminadas o yacimientos estratificados. Compartimientos geolgicos aislados.

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Yacimientos de aceite pesado:Adems de mejorar la inyeccin de vapor, los tramos

laterales horizontales maximizan la produccin y mejoranla recuperacin de depsitos de petrleo pesado y deyacimientos delgados, someros o agotados, mediante elincremento del rea de drenaje del pozo. En yacimientoscon columnas de petrleo delgadas, los tramos lateraleshorizontales mitigan la irrupcin prematura de agua o gas,o la conificacin.

Yacimientos de baja permeabilidad o naturalmente

fracturados:

Los tramos laterales horizontales aumentan la probabilidad deintersectar fracturas naturales y de terminar un pozo rentableen formaciones naturalmente fracturadas con fracturas cuyasorientaciones se desconocen. Si se conoce la orientacin de losesfuerzos en el subsuelo, los dos tramos laterales opuestospermiten optimizar el contacto del pozo con el yacimiento.

Yacimientos satlites:Los pozos multilaterales constituyenuna forma eficaz y econmica de explotar campos remotosy yacimientos pequeos que contienen volmenes dehidrocarburos limitados.

Formaciones laminadas o yacimientos estratificados:

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En yacimientos estratificados, varios tramos laterales apilados

verticalmente contactan un rea ms extensa del yacimiento que un solo pozo vertical y

pueden explotar mltiples formaciones productivas. Mediante la modificacin de la

inclinacin de los tramos laterales y de la profundidad vertical de cada pozo de drenaje, es

posible drenar mltiples formaciones delgadas.

Compartimentos geolgicos aislados:Los pozos multilaterales suelen ser ms eficaces que los

pozos individuales para explotar hidrocarburos pasados

por alto en distintos compartimentos geolgicos o como

resultado del agotamiento parcial de las reservas.

TIPOS DE POZOS MULTILATERALES

Hasta la fecha no se han encontrado una manera de clasificar al tipo de pozo multilateral

ya que la forma y variedad esta solo limitada a la imaginacion y a las caracteristicas de

nuestros yacimientos. Asi, podemos tener:

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Dual Alas de Gaviota:Est conformado por dos laterales horizontales.Generalmente la completacin se realiza con un

lateral buzamiento arriba y otro en sentido opuesto,

conformando un ngulo de 180. Sin embargo, elpozo puede ser completado con diferentes ngulos

entre los laterales.

Dual Apilado:Consiste en dos laterales dispuestos uno encima del otro.

Esta configuracin de pozo puede ser usada para producir

de dos o ms zonas que estn separadas por zonas de baja

permeabilidad.

TenedorEsta configuracin de pozo posee dos o tres laterales

en la misma direccin y a una misma profundidad

vertical.

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Espina de Pescado (Fishbone):Este tipo de pozo presenta como hoyo madre un pozo

horizontal de donde salen varios laterales en diferentes

direcciones.

Backbone and Rib:Esta configuracin de pozo presenta como hoyo madreun pozo horizontal de donde salen varios laterales endiferentes direcciones, siempre mantenindose en unplano vertical.

CLASIFICACIN TAML

Para promover el desarrollo eficiente y la utilizacin de los sistemas multilaterales en laindustria petrolera internacional, a travs del dialogo e intercambio tecnolgico, se formun consorcio compuesto por compaas de servicio y operadores de perforacin, cuyosmiembros son: Schlumberger, Baker Hughes, BP-Amoco, Chevron, Mobil, Norsk Hydro,Phillips, Saga, Shell, Smith, Sperry Sun, Statoil, Texaco, TIW, Total, Weatherford, WellService Technology. Este consorcio conocido como TAML, (por sus siglas en inglsTechnology advancement for Multilaterals), implanta una clasificacin para la tecnologade perforacin multilateral, en Niveles los cuales dependen totalmente de lafuncionalidad de la unin. Esta clasificacin permite a los operadores de perforacin depozos reconocer y comparar ms fcilmente la funcionalidad de la unin y evaluar elriesgo-beneficio entre un diseo y otro.

Nivel 1:El hueco (principal y lateral) seencuentra abierto antes y despus de la

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junta (conexin). Se puede colocar un lyner despus de la junta. Agujerolateral sin revestir, en agujero descubierto. El agujero lateral revestido con tuberaranurada.

Nivel 2:El hueco principal se encuentra revestidoy cementado mientras que el huecolateral est abierto y puede o no tenerliner ranurado.

Nivel 3:El hueco principal se encuentra revestido y cementado

mientras que el lateral se encuentra unido al hueco principal atravs de un liner pero no est cementado.

Nivel 4:El hueco principal y lateral se

encuentran revestidos y cementadosen la junta. La tubera derevestimiento principal y lateral estnconectadas mecnicamente.

Nivel 5:

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Hueco principal revestido y cementado y el lateral revestido, cementado osin cementar. La unin de los huecos (junta) se consigue con la completacin. Laintegridad hidrulica de la unin se logra con la completacin.

Nivel 6:Hueco principal revestido y cementado y el lateral revestido, cementado o sin cementar.La unin de los huecos (junta) se consigue con la tubera de revestimiento.

Criterios para el diseo de un pozo multilateral

Existen dos factores principales que justifican la perforacin de pozos multilaterales.

1. Factores de la construccin: Reducir nmero de pozos Reducir la cantidad de slots en plataformas costa afuera Reducir el nmero de macollas Reducir la cantidad de instalaciones de superficie Se pueden utilizar pozos existentes sin necesidad de construir otro nuevo Reducir los costos de terminacin Reducir la cantidad de tuberas intermedias

2. Factores de desarrollo de yacimientos: La exposicin del yacimiento ser incrementada tanto para estrategias de

perforacin e inyeccin

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Incremento de reservas Explotacin mas eficiente de estructuras geolgicas complejas Exploracin y evaluacin de objetivos mltiples Valor agregado en trminos de produccin adicional Valor agregado en trminos de produccin acelerada

CasoEl rea Pelican Lake, a 300 km del norte de Edmonton en la regin de Wabasca en Alberta,Canad cubre un rea de 280 km2El objetivo principal es la explotacin de las reservas de aceite de la formacin WaiskawA, la cual es de poco espesor (de 4 a 6 m), somera (409 m de TVD), de arena no

consolidada con una porosidad de 26% y en promedio una permeabilidad horizontal de 3Darcy. La viscosidad del aceite oscila entre 600-1000 cp a condiciones de yacimiento.En este campo se implementaron pozos avanzados

Durante el periodo de 1988 a 1996 la compaa operadora CS Resource perfor 36 pozoshorizontales en la formacin Wabiskaw, de los cuales 3 se terminaron como pozosmultilaterales. Cada uno se perfor con secciones horizontales que van desde 448 m a1569 m de longitud.

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La compaa CS Resource realiz exitosamente la perforacin del primermultilateral en esta zona, utilizando el sistema Lateral Tie-Back (LTBS); esta herramientapermite que los brazos laterales sean terminados con un liner manteniendo la integridadde ste y de toda la zona.El yacimiento fue exitosamente rentable; el ltimo pozo multilateral tuvo una longitud de

5340 m con laterales de 1064, 1048, 1200 y 826 m respectivamente.

El grfico muestra como los costos de perforacin por metro han mejorado durante lavida del proyecto. Ocho de los primeros pozos se perforaron en 9 das aproximadamente,su costo promedio fue de 621 000 dlares; el costo promedio de los pozos que seperforaron en el ao 1996 fue de 500 000 dlares. Estos pozos se perforaron en unpromedio de 7 das con una seccin horizontal de 1500 m; el costo por metro horizontal

se redujo 1240 en el ao 1988 a 340 dlares desde el ao 1993. Haciendo unacomparacin de costos en el rea, los pozos verticales se perforaron con 140 000 dlares,es decir, 340 dlares por metro perforado; stos son similares a los costos de los pozoshorizontales, teniendo una mayor produccin.La instalacin de los pozos ha evolucionado desde el inicio del proyecto. Los primerospozos horizontales fueron perforados con las tcnicas utilizadas en ese tiempo, ahora lospozos multilaterales con brazos paralelos entre s permiten una mejor administracin delyacimiento as como una buena arquitectura de drenaje que pueda mantener unaproduccin ptima en el futuro.

Ventajas

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Reducir los costos de produccin Aumentar la recuperacin de reservas por pozo Incrementar la produccin Reducir problemas de conificacin de agua y gas Mejorar la arquitectura de drene del yacimiento Conectar fracturas naturales Comunicar zonas discontinuas Incrementar la eficiencia del barrido vertical y areal Reducir el impacto ambiental Reducir los costos de desarrollo de un campo Permitir la recuperacin de reservas marginales que no pueden ser

econmicamente desarrolladas en forma independiente Mejorar el ndice de productividad Acelerar el proceso de drene de un yacimiento