4.1. prevención de pegas limpieza del agujero

2. Pega de tubería 4. Prevención de pegas

1/44Eventos no programados en perforación

2. Pega de tubería2. Pega de tubería4. Prevención de pegas 4. Prevención de pegas –– limpieza del agujerolimpieza del agujero

PROGRAMA DE ENTRENAMIENTO ACELERADOPROGRAMA DE ENTRENAMIENTO ACELERADOPARA INGENIEROS SUPERVISORES DE POZOPARA INGENIEROS SUPERVISORES DE POZO



• Limpieza del agujero

• La mala limpieza del agujero causa:

• 1/3 de los eventos de pega en pozos verticales

• el 80% de los eventos de pega en pozos de alto ángulo

“ENTENDER QUE LA LIMPIEZA DEL AGUJERO ES LA CLAVE PARA PREVENIR EL TIEMPO NO PRODUCTIVO “NPT” CON SU

RESPECTIVO COSTO”




• Punto cedente (PC)

• Se expresa en lb /1002

• Es la fuerza requerida para iniciar el movimiento del fluido, causada por las fuerzas de atracción entre las partículas

• Fuerzas de atracción causadas por las cargas eléctricas sobre la superficie de las partículas dispersas en el lodo

• Propiedad de lodo encargada del acarreo de los recortes de perforación



• Punto Cedente• Detener o desacelerar la migración de recortes

• Mejorar la relación de transporte



• Se expresa en centipoises (cp)

• Es la resistencia al flujo causada principalmente por la fricción de las partículas suspendidas y por la viscosidad de la fase fluida

• Afectada por la concentración, tamaño y forma de las partículas sólidas suspendidas en el lodo

• A mayor viscosidad plástica mayor dificultad para bombear.


• Viscosidad plástica



•

• Limpieza del agujero• Viscosidad Plástica

• Se debe a la interacción mecánica de las partículas.

• Es función del área superficial de todos los sólidos.

• Los lodos están conformados de Sólidos y Líquidos

• La bombeabilidad de un lodo es una función de la cantidad de liquido.

• Más líquido Fácil de bombear. Menos líquido difícil de bombear



•Limpieza del agujero

•Viscosidad Plástica•El incremento de la cantidad de sólidos ocasiona una reduccción en el

líquido libre

• Menos líquido está disponible para moverse

• La interferencia física es generada por el movimiento de las partículas.

La Viscosidad Plástica, VP, es directamente proporcional a la cantidad de sólidos.



• Limpieza del agujero • Transporte de recortes en pozos verticalesT r a n s p o r t e d e R e c o r t e s e n P o z o s V e r t ic a le s

E f ic ie n c ia d e L i m p ie z a d e l A g u je r o = V T / V a n n

R e c o r t e s m o v ie n d ó s e h a c ia a r r ib a

V t r a n s p o r t e = V a n u l a r - V c a í d a

R e c o r t e s m o v ie n d ó s e h a c ia a r r ib a

V t r a n s p o r t e = V a n u l a r - V c a í d a

E l R e c o r t e C a e V c a í d aE l R e c o r t e C a e V c a í d a

C i r c u la n d o e l L o d o M u e v e e l R e c o r t eH a c ia A r r ib a V a n u la r

C i r c u la n d o e l L o d o M u e v e e l R e c o r t eH a c ia A r r ib a V a n u la r



• Parámetros de limpieza en pozos verticales

Parametros de Limpieza en Pozos Verticales

Habilidad de Control ‘Alto’

‘Alto’

Influenciaen

Transporte de Recortes

‘Bajo’

CaudalTamaño deRecortes

Peso de Recortes

Peso delodo

PCVP

RPM



• Limpieza en pozos verticales• Lo que debemos recordar

• Los recortes se asientan en el lodo

• Importancia del punto cedente y de los geles .

• La Viscosidad Plástica tiende a aumentar el perfil de flujo (más puntiagudo) y reducir la limpieza del agujero

• El flujo más plano posible, limpia mejor

• La rotación de la tubería ayuda a incrementar la Velocidad



• Limpieza en pozos direccionales

0 3 0 6 0 9 0

2

3

4

In c l in a c ió n d e A g u je r o

1

L i m p i e z a e n P o z o s D i r e c c i o n a l e s

L O Q U E T R A B A J A A Q U IL O Q U E T R A B A J A A Q U I

P U E D E T R A B A J A R A Q U IP U E D E T R A B A J A R A Q U I

P O D R I A N O T R A B A J A R A Q U I

P O D R I A N O T R A B A J A R A Q U I




D IF IC U L T A D v s A N G U L O

0 90Inclinación30 60

I II III IV

Facil

D ificil

Difi

cul ta

dR

elat

iva




E N P O Z O S D I R E C C I O N A L E S L A G R A V E D A D A C T U A D I F E R E N T E

D i s t a n c i a a c a e r = L

V e l o c i d a d A n u l a r

V e l o c i d a d d e l a p a r t í c u l a

V e r t i c a l

D i s t a n c i a a c a e r= LD i s t a n c i a a c a e r= L

D i r e c c i o n a l




8

E L P E R F I L D E F L U J O N O E S S I M E T R I C O




A M E D I D A Q U E E L A N G U L O I N C R E M E N T A

• L a G r a v e d a d n o e s t áa l i n e a d a

• L o s R e c o r t e s s o n f o r z a d o sh a c i a l a p a r e d• P o r e l p e r f i l d e f l u j o• P o r l a g r a v e d a d

• M u c h o m a s r e c o r t e s e n l a P a r t e B a j a

• M u c h o m e n o s e n l a P a r t e A l t a

S U S P E N S I O N H E T E R O G E N E A

P a r t e A l t a

P a r t e B a j a




• Con el incremento del ángulo

• Incrementa la concentración de los recortes en la parte baja

• Localmente el sistema de lodo se sobrecarga (>5%)

• Los recortes ya no son soportados por el lodo

• Algunos recortes son soportados por el agujero mismo

• Una cama de recortes se empieza a formar

• La Estabilidad es altamente dependiente del ángulo




• Incremento del ángulo. Por qué los cambios?

• La gravedad actua en contra nuestra

• Cambia la distribución de los recortes

• Cambia el pérfil de flujo

• Cambia la velocidad de acarreo

• La tubería no está centralizada

• No “revuelve” el lodo




S E F O R M A U N E Q U IL I B R I O

• L A P A R T E A L T A S E M U E V E R A P I D O , E L L O D O E S L I G E R O

• L A P A R T E B A J A E S T A L L E N A D E S O L I D O S , E L L O D O E S P E S A D O

• L O S S O L I D O S “ C A E N ” D E L L O D O

• U N A C A P A D E L O D O Y R E C O R T E S E N L A I N T E R F A S E

D P

150 ft/m in

50 ft/m in

100 ft/m in100 ft/m in

50 ft/m in

10 ft/m in

0-3 ft/m in 0-3 ft/m inD P

150 ft/m in

50 ft/m in

100 ft/m in100 ft/m in

50 ft/m in

10 ft/m in

0-3 ft/m in 0-3 ft/m in

S O L I D O S




• O c u rre u n a s e n ta m ie n to

• L a g ra v e d a d m u e v e lo s re c o rte sh a c ia la p a rte b a ja d e l a g u je ro

P re o c u p a c io n e s re a le s

• A V A L A N C H A S

• E v ita r s o b re c a rg a r

• C o n s e g u ir q u e to d o s e m u e v an u e v a m e n te

¿ Q u e p a s a c u a n d o p a ra m o s la c irc u la c ió n ?




A s e n t a m i e n t o B o i c o t

U n a v e z q u e l a m a s a c r í t i c a s e h a y a a c u m u l a d o , l a s P a r t i c u l a s p u e d e nd e s l i z a r h a c i a a b a j o d e l a n u l a r m u y r á p i d a m e n t eU n a v e z q u e l a m a s a c r í t i c a s e h a y a a c u m u l a d o , l a s P a r t i c u l a s p u e d e nd e s l i z a r h a c i a a b a j o d e l a n u l a r m u y r á p i d a m e n t e

R á p i d o a s e n t a m i e n t o d e p a r t i c u l a s i n d i v i d u a l e s e n l a c a m a y a e x i s t e n t eR á p i d o a s e n t a m i e n t o d e p a r t i c u l a s i n d i v i d u a l e s e n l a c a m a y a e x i s t e n t e




¿Que flujo limpia “mejor” el agujero?

Turbulento, pero…

• La presión y la tasa de flujo -gasto pueden ser realmente altos

• Lodos con altos PC podrían no ser facil ponerlos en turbulencia

• La mayoría de los pozos están en flujo laminar



• Limpieza en pozos direccionales• Regímenes de flujo

Flujo Tapón

Casí todo el lodo fluye con la misma velocidad, excepto en las paredes del agujero, el fluido no se mueve

Flujo LaminarSi se bombea más rápido

En el centro del agujero la velocidad de flujo es alta.

No existe flujo en las paredes del agujero.

El flujo es caóticoEl flujo en la pared no es ceroEl gel desaparece rapidamente

Si se bombea realmente más rápido

Flujo Turbulento




• Como vamos a limpiar el agujero

• El Punto Cedente no tiene significado (El flujo está arriba de los recortes) en pozos direccionales

• La velocidad de flujo es muy baja en los recortes• El levante y el arrastre son proporcionales al peso del lodo

• Un pequeño incremento tal vez tenga poco efecto• La fuerza gravitacional normal al agujero tiene que ser

superada (g*sen(ángulo))



• Como vamos a limpiar el agujero• Limpieza en pozos direccionales

• La remoción mecánica juega un papel importante

• Rotar • Reciprocar • Viajes cortos

• Claves para fundamentales en la limpieza de pozos de alto ángulo y horizontales



• Transporte de Recortes


La Banda Transportadora de Limpieza de Agujero

•La Rotación crea movimiento de fluidos en la cama•La Rotación de la Tubería alrededor de la pared crea velocidad en la cama de Recortes

•La velocidad levanta los Recortes y crea Arrastre por Fricción•Los recortes son levantados hacia donde se mueve el lodo



• Primera opción: Reglas de Turbulencia


StaticStaticStaticStatic50 fpm50 fpm50 fpm50 fpm

100 fpm100 fpm100 fpm100 fpm150 fpm150 fpm150 fpm150 fpm

Si bombeas lo suficientemente fuerte puedes limpiar el agujeroLa turbulencia es una opción

de fuerza bruta.



• Modelo de perfil del flujo – La limpieza es un problema • Limpieza en pozos direccionales

Baja concentración de recorte arriba de la tubería = Alta energía de flujo

Alta concentración de recortes arriba de la tubería = Baja energía de flujo



• Modelo de perfil del flujo – la limpieza es un problema• Limpieza en pozos direccionales

• Es deseable tener un perfil plano

• Alto PC

• Baja VP

• No re-perforar

• Altas lecturas a baja velocidad de corte (L6 y L3) y LSYP



• Limpieza en pozos direccionales• Baches de lodo

• El uso apropiado de píldoras mejora la limpieza en pozos verticales y direccionales.

• Píldoras de alta viscosidad (preferiblemente pesadas) son efectivas en agujeros mayores de 8 ½” mientras que las píldoras de baja viscosidad en agujeros mas pequeños.




• El bombear píldoras de baja viscosidad seguidas de una píldora pesada asegura una adecuada limpieza en los pozos de diámetro grande en pozo verticales.

• Combinar las píldoras con la rotación de la sarta mejora la limpieza.




• El Volumen específico de las píldoras deberá ser determinado en base a el diámetro del agujero y el cálculo de la columna hidrostática.

• Los volúmenes típicos usados son:

• Las Píldoras deben ser vigiladas cuidadosamente y los retornos de los recortes deben evaluarse

20 bbls30 - 50 bbls> 50 bbls

8 ½”12 ¼”17 ½” or 16”



• Limpieza en pozos direccionales• Baches de alta viscosidad

• Aditivos viscosificantes se adicionan al fluido base. Se recomienda un volumen de píldora de 25 a 50 bls.

• Son más efectivas para acarrear recortes en agujeros verticales

• En secciones de alto ángulo, la píldora se deforma sobre la camasin disturbarla

• Puede no proveer suficiente limpieza en agujeros direccionales.



• Limpieza en pozos direccionales• Baches de baja viscosidad

• El fluido base sin aditivos se usa frecuentemente para estas píldoras.

• El fluido base generalmente tiene baja viscosidad y se vuelve turbulento a bajos gastos de flujo

• Puede ayudar a levantar y remover una cama de recortes

• La píldora por si sola no tendrá la capacidad de transportar los recortes hasta la sección vertical del agujero o suspender los recortes cuando las bombas son apagadas. (PRECAUCION)



• Limpieza en pozos direccionales• Baches pesados

• Se adiciona material densificante al lodo original

• Puede ayudar a la limpieza debido a que incrementa un poco la flotación de los recortes

• El lodo más pesado tiene una tendencia a estar más viscoso

• Puede ser usada como parte de un tren de píldoras



• Limpieza en pozos direccionales• Tren (combinación) de baches

• Píldora de baja viscosidad (dispersa) seguida por una píldora pesada

• La píldora dispersa remueve los recortes de la cara baja del agujero

• La píldora pesada acarrea los recortes




• La píldora pesada es a veces sustituida por una píldora viscosa

• El tren de píldoras puede ser muy efectivo en remover los recortes y puede ser usado como una medida preventiva

• Si el agujero está lleno de recortes y un tren de píldoras es bombeado, hay una posibilidad de causar un empacamiento (PRECAUCION)




• Si se encuentran problemas de limpieza, usar inicialmente altas tasas de gasto, rotación de tubería y reciprocación para limpiarel agujero.

• Después que aparentemente el agujero se ha limpiado, use un tren de píldoras para una limpieza más profunda.



• Remoción mecánica• Rotación de tubería

a medida que las RPM incrementan, la TP vibra alrededor del agujero haciendo contacto en sentido contrario de las manecillas del reloj lo cual

ayuda a la limpieza.



• Remoción mecánica• Rotación de tubería

GRADIENTEDE VELOCIDAD

SINROTACION

ROTACION

EFECTO DE

TORQUE

EFECTO CENTRIFUG

AL

• Incrementa la velocidad en la pared

• Mantiene los recortes fuera de las paredes (Velocidad y mecánica)

• Contribuye más a medida que el ángulo incrementa



• Remoción mecánica•Rotación de tubería

La clave del Problema

ES MANTENER LOS RECORTES EN LA BANDA TRANSPORTADORA!!

Simple??



•

CAUDAL DE FLUJO Y RPM (POR K&M)

6070 – 100 350 -400 gpm , con ROP a 10 -20 m/hr (33 -65 ’ / hr)

450 – 600 8 ½”

100120 – 150 500 gpm , con ROP a 10 -20 m/hr (33 -65 ’ / hr)

700 – 900 9 ? ”

120150 – 180 650 -700 gpm , con ROP a 10 -15m/hr (30 -50 ’/ hr)800 gpm , con ROP a 20 -30 m/hr (65 -100 ’ / hr)

800 –1100

12 ¼”

120120 – 180 800 gpm , con ROP at 20 m/hr (65 ’ / hr)

900 –1200

17 ½”

MIN RPM

MEJOR RPM

MIN GPMMAX GPM

TAMAÑO DE

AGUJERO

6070 – 100 350 -400 gpm , con ROP a 10 -20 m/hr (33 -65 ’ / hr)

450 – 600 8 ½”

100120 – 150 500 gpm , con ROP a 10 -20 m/hr (33 -65 ’ / hr)

700 – 900 9 ? ”

120150 – 180 650 -700 gpm , con ROP a 10 -15m/hr (30 -50 ’/ hr)800 gpm , con ROP a 20 -30 m/hr (65 -100 ’ / hr)

800 –1100

12 ¼”

120120 – 180 800 gpm , con ROP at 20 m/hr (65 ’ / hr)

900 –1200

17 ½”

MIN RPM

MEJOR RPM

MIN GPMMAX GPM

TAMAÑO DE

AGUJERO



Tamaño

Agujero

BPX

MC 109

BPX

VK 989

A-1/A-7

BPX

VK 989

A-8,9,10

Statoil

Norway

Amoco

UK

Amoco

Norway

Angulo

Agujero

17.5 85 85 0-30

17.5 115 105 60-70

16 115 140 40-70

14.75 125 30-65

14.75 155 70

12.25 180 185 40-80

12.25 155 160 185 155 60-88

8.5 325 235 285 235 310 235 40-90

Tamaño

Agujero

BPX

MC 109

BPX

VK 989

A-1/A-7

BPX

VK 989

A-8,9,10

Statoil

Norway

Amoco

UK

Amoco

Norway

Angulo

Agujero

17.5 85 85 0-30

17.5 115 105 60-70

16 115 140 40-70

14.75 125 30-65

14.75 155 70

12.25 180 185 40-80

12.25 155 160 185 155 60-88

8.5 325 235 285 235 310 235 40-90

V ELO CID A D A N U LA R P O R O P ER A D O R ES D E ERD



C O N C E P T O D E P E R F O R A R E N L A C A J A

• M U Y I M P O R T A N T E ! D e f i n i r e l t a m a ñ o d e l a c a j a y q u é p e r m i t i r á q u eh a g a m o s … … …

• A p l i q u e s i s t e m a q u e s e a d e c u e . L o s P a r a m e t r o s n o s e p u e d e ns e l e c c i o n a r y o p t i m i z a r p o r s e p a r a d o

• L a s d i m e n s i o n e s d e l a c a j a s o n d e t e r m i n a d a s p o r v a r i o s f a c t o r e s( e q u i p o d e p e r f o r a c i ó n , e q u i p o d e c o n t r o l d e s ó l i d o s , d i s e ñ o d e l p o z o , B H A , p r á c t i c a s d e p e r f o r a c i ó n y l o m á s i m p o r t a n t e l a c a p a c i d a d d e l p e r s o n a l ) .

Torq

ue y

Arr

astr

e % D e s l i z a m i e n t o

Diá

met

rode

l A

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R P M

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del

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jero

G a s t o d e

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D i s e ñ o d e

B H A

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Tipo

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E q u i p o

4.1. prevención de pegas limpieza del agujero

Engineering

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