Aplicación Del Casing Drilling(2)

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Aplicación del Casing Drilling para mitigar los problemas de perforación, reducir los TNP y mejorar el control del pozo SAL X9 1.1.- INTRODUCCION Bolivia tiene la virtud de poseer favorables condiciones geológicas que aseguran la presencia de hidrocarburos en reservorios que yacen en las muchas estructuras geológicas diseminadas a lo largo de su extenso territorio, sin embargo, la sola certeza de saberse beneficiado con esta riqueza hidrocarburifera no es suficiente, sino que debe ser complementada un adecuado plan que implemente la búsqueda de estos yacimientos y habilite su estudio, comprensión, y desarrollo Actualmente este recurso no renovable es la principal fuente de ingresos del Estado Boliviano, sin embargo no existen muchas actividades exploratorias de nuevos campos y de desarrollo de campos descubiertos para incrementar las reservas de crudo, es por eso de vital importancia la implementación de nuevas formas de perforación para hallar nuevas reservas,

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perforación petrolera

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Aplicación del Casing Drilling para mitigar los problemas de

perforación, reducir los TNP y mejorar el control del pozo SAL X9

1.1.- INTRODUCCION

Bolivia tiene la virtud de poseer favorables condiciones geológicas que aseguran

la presencia de hidrocarburos en reservorios que yacen en las muchas estructuras

geológicas diseminadas a lo largo de su extenso territorio, sin embargo, la sola

certeza de saberse beneficiado con esta riqueza hidrocarburifera no es suficiente,

sino que debe ser complementada un adecuado plan que implemente la

búsqueda de estos yacimientos y habilite su estudio, comprensión, y desarrollo

Actualmente este recurso no renovable es la principal fuente de ingresos del

Estado Boliviano, sin embargo no existen muchas actividades exploratorias de

nuevos campos y de desarrollo de campos descubiertos para incrementar las

reservas de crudo, es por eso de vital importancia la implementación de nuevas

formas de perforación para hallar nuevas reservas,

Este trabajo esta dirigido a la aplicación de una nueva técnica de perforación, muy

utilizada a nivel mundial, que nos ayudara a tener mayor control en la perforación,

asi como la disminución de los tiempos no productivos, esta técnica es la

perforación con tubería de revestimiento ( Casing Drilling).

La perforación de pozos con tubulares de gran diámetro elimina la necesidad de

bajar la columna de perforación convencional, que luego debe ser extraída para

instalar la tubería de revestimiento permanente. Además, disminuye los problemas

de pérdida de circulación, mejora el control de pozo y reduce el tiempo de equipo

de producción no productivo, logrando disminuir al mismo tiempo e riego de que

se produzcan desviaciones no programadas o atascamientos de las tuberías.

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Menos viajes de entra y salida del pozo, seguridad en su posicionamiento, mayor

eficiencia y menores costos en la construcción de pozos.

El uso de tubería de revestimiento para la perforación constituye una tecnología

incipiente que permite bajar los costos de construcción de pozos, mejorar la

eficiencia operacional y la seguridad, así como minimizar el impacto ambiental.

Esta técnica de perforación utiliza los tubulares de gran diámetro que quedarán

instalados permanentemente en el pozo, en lugar de la sarta de perforación

convencional. Los requerimientos económicos de los marcos geológicos

complejos, los yacimientos de menor extensión con reservas recuperables

limitadas y la necesidad de optimizar el desarrollo y la explotación de los campos

maduros hacen que las operaciones de perforación con tubería de revestimiento

resulten cada vez más atractivas para las compañías operadoras.

Los nuevos equipos de perforación compactos para operaciones de perforación

con tubería de revestimiento requieren menos potencia, utilizan menos

combustible, producen menos emisiones, operan desde localizaciones de

superficie más pequeñas y pueden ser transportados en forma más rápida y fácil

que los equipos de perforación convencionales de mayor tamaño.

Muchos incidentes de control de pozos y reventones se producen durante la

manipulación de la tubería, en comparación con las operaciones de perforación

tradicionales, la técnica de entubación durante la perforación minimiza el tiempo

inactivo del equipo de perforación generado por la existencia de episodios

inesperados, peligrosos y potencialmente costosos, tales como el atascamiento de

las tuberías o la pérdida del control del pozo resultantes de un influjo de fluido de

formación. Las operaciones de perforación con conexiones de tubulares de mayor

diámetro reducen los problemas de pérdida de circulación mediante el enlucido de

los recortes y los sólidos de perforación en la pared del pozo. Es posible que este

efecto de “empaste” genere un revoque de filtración impermeable o cree una

terminación superficial sólida que permita perforar los intervalos débiles, de baja

presión y agotados sin pérdidas significativas de fluido de perforación. Las sartas

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de revestimiento poseen uniones más largas que las columnas de perforación

estándar, lo que significa que las conexiones que deben realizar los perforadores

se reducen en aproximadamente un 25%.

Otro de los beneficios que ofrecen es que se invierte menos tiempo en la

circulación del fluido o en el rectificado del pozo para mantener la estabilidad del

mismo durante la conexión de las tuberías. Las operaciones de perforación con

tubería de revestimiento eliminan varias etapas del proceso de construcción de

pozos convencionales y ofrecen otras ventajas críticas, tales como mejor

circulación del fluido y remoción de los recortes de formación para lograr una

limpieza más efectiva del pozo. El análisis de los pozos perforados hasta la fecha

con tubería de revestimiento indica que esta técnica puede reducir el tiempo de

equipo de perforación no productivo hasta de un 50% y acortar el tiempo de

perforación en un porcentaje nominal que oscila entre el 10 y el 35% por pozo, en

ciertas aplicaciones.

Aproximadamente un tercio de esta reducción se debe a la menor cantidad de

maniobras realizadas con las tuberías y el resto proviene de la prevención de los

problemas de perforación imprevistos y de la eliminación del tiempo necesario

para instalar la tubería de revestimiento en una operación independiente. Los

operadores ahora consideran a esta tecnología como una solución potencial en un

diversidad de aplicaciones comerciales, que incluyen desde la perforación de

pozos completos en tierra hasta la perforación de sólo uno o dos tramos de pozo,

en los pozos marinos que requieren sartas de revestimiento múltiples.

Los perforadores clasifican los sistemas de fondo de pozo que se utilizan para

perforar con tubería de revestimiento como no recuperables o recuperables. Un

arreglo no recuperable, o fijo, puede ser utilizado para perforar pozos con tuberías

de revestimiento cortas o con sartas de revestimiento completas. Un sistema

recuperable permite que la barrena y el BHA sean desplegados inicialmente y se

reemplacen sin necesidad de bajar y extraer la tubería de revestimiento del pozo.

En un principio, las operaciones de perforación con tubería de revestimiento se

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realizaban en tierra firme, en pozos verticales, para evitar la complejidad adicional

que conllevaba las operaciones de áreas marinas. La aplicación de perforación de

pozos verticales con tubería de revestimiento avanzó a tal punto que logró

equiparar, en forma rutinaria, la eficacia de las operaciones con sartas de

perforación convencionales.

1.2.- ANTECEDENTES

1.2.1.- Datos Sobre El Bloque San Alberto

Las operaciones en el Bloque San Alberto se iniciaron a partir del 22 de abril de

1996, mediante un Contrato de Asociación Petrolífera para ejecutar actividades de

exploración y explotación petrolera firmado por Y.P.F.B. y Petrobras Bolivia S.A.

bajo una tipología contractual prevista en la Ley 1194 de 1990, compartiendo el

negocio en partes iguales, correspondiendo a 50% para cada una.

En fecha 30 de abril de 1997 Petrobras cede el 30% de su participación a la

empresa Total E&P Bolivie Sucural, quedando la sociedad con la siguiente

composición accionaria: YPFB 50%, Petrobras 35% y Total 15%.

El D.S. N° 24806 de 4 de agosto de 1997, aprobó el Modelo de Contrato de

Riesgo Compartido (Joint Venture), suscribiéndose el mismo entre YPFB y

Petrobras Bolivia S.A. el 31 de diciembre de 1997. Por efecto de la capitalización

interviene Andina S.A. participando con el 50% de YPFB, quedando la

composición accionaría de la siguiente manera: Petrobras 35%, Total 15%,

Andina 25%, YPFB (AFPs) 24.46% y Ex-empleados de YPFB 0.54%.

En el año 2010 la Empresa Total sesiona 4% de sus acciones a favor de la

empresa YPFB Chaco S.A.

Ubicación

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El Bloque San Alberto se encuentra ubicado en la Provincia Gran Chaco del

departamento de Tarija, al Sureste del territorio Boliviano y muy cerca de la

frontera con la República Argentina. Figura 1.

En términos petroleros el Bloque se encuentra en la Zona Tradicionalmente

Petrolera de Bolivia y es considerada como una zona madura en cuanto al

conocimiento geológico petrolero. También por sus importantes reservas de

hidrocarburos es uno de los Campos Grandes descubiertos.

Morfoestructuralmente se encuentra situado en la Provincia Geológica del

Subandino Sur, en la Serranía San Alberto.

Figura 1. Ubicación del bloque san alberto

Fuente : auditoria a los campos 2006

TABLA 1. Datos Generales Del Bloque San Alberto

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Historia exploratoria

Las primeras investigaciones sobre este campo se iniciaron con geólogos de la

Standard Oil Co. Posteriormente YPFB culminó con trabajos de geología de

superficie definiendo varias culminaciones someras, modeladas en Formaciónes

Carboníferas, entre ellas la estructura de San Alberto.

La empresa petrolera Petrobras Bolivia S.A., luego de cubrir varias fases de

prospección geológica, en 1997 inicia la etapa de perforación exploratoria

profunda en el bloque San Alberto, con el pozo SAL-X10, alcanzando una

profundidad final de 5220 mbbp, descubriendo nuevos reservorios más profundos

en las Formaciónes Huamampampa, Icla y Santa Rosa

Geologia del area

El campo San Alberto es un pliegue anticlinal alargado con rumbo predominante

Norte- Sur, esta situado al Sur de Bolivia. Morfoestructuralmente se ubica en la

faja plegada y corrida del Subandino Sur, la misma que está constituida por un

complejo sistema de serranías longitudinales, con anticlinales estrechos de

orientación Norte-Sur. Figura 2.

El principal componente tectónico que afecta esta estructura, es la falla “San

Antonio”, de carácter regional, de tipo inversa y con buzamiento hacia el oeste de

aproximadamente 70º, en superficie corta el flanco Occidental sin afectar a los

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reservorios someros y profundos del campo. Los pozos del campo San Alberto se

encuentran ubicados en el bloque bajo de esta falla.

La secuencia estratigráfica investigada por la perforación de varios pozos, se inicia

en rocas de la Formación Escarpment, que aflora en superficie y luego continúa en

sucesión normal las sedimentitas cada vez más antiguas. Tabla 2.

Tabla 2. Estratigrafía

Los campos San Alberto y Sábalo se encuentran ubicados en la serranía de San

Antonio en el mismo lineamiento estructural de los campos Ramos, Agua Blanca y

Macueta que se encuentran en la República Argentina.

El área de explotación está limitada al Este por la falla “San Alberto” (no aflora en

superficie) y al Oeste por el nivel más bajo de gas conocido o LKG, (Base del

reservorio en el pozo Macueta X1002).

Perforacion exploratoria

YPFB en el año 1966 perfora el primer pozo somero, el San Alberto Nº1 (SAL-X1),

llegando a una profundidad final de 2209.0 mbbp y descubriendo petróleo de 52

ºAPI en la arenisca Miller, ubicada en la base de la Fm. Tarija, a la profundidad de

961 mbbp. Este reservorio fue explotado mediante ocho pozos someros, como

actualmente estos recursos se encuentran agotados, algunos pozos son utilizados

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como pozos receptores de agua de condensación producida por la explotación de

los reservorios profundos del Sistema Devónico.

Petrobras a la fecha de la realización de las auditorias, había perforado 6 pozos

profundos, la mayoría exploratorios y cuya ubicación se muestra en la Figura 2.

En la Tabla 3, se detalla una síntesis de los reservorios de las Fms.

Huamampampa, Icla y Santa Rosa, con la denominación utilizada por Petrobras

Bolivia S.A., y son una referencia para las descripciones a seguir.

Figura 2. Mapa Base De Pozo

Fuente.- Petrobras

ANALISIS DE RESERVORIOS

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Tabla 3. Descripción Generalizada De Niveles Reservorios En El Campo San

Alberto

1.2.1.1 Pozo San Alberto Nº 9 (Pozo Sal-X9)

YPF Argentina, en los campos de Macueta y Ramos (en el Norte Argentino)

descubre importantes reservas de gas en los niveles arenosos del Sistema

Devónico Medio-Inferior.

YPFB en 1988, en base a interpretaciones de mapas de geología de superficie e

integrando esta nueva información geológica, inicia la investigación de estos

mismos niveles con la perforación exploratoria del pozo profundo SAL-X9,

alcanzando una profundidad final de 4518.5 mbbp, y penetrando 199 metros en la

unidad litológica Huamampampa, Figura 3.

Figura 3. Corte Estructural Del Pozo Sal-X9, Mediante Geologia De

Superficie Y Subsuelo

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Fuente: YPFB , informe geológico final pozo SAL –X9

Las pruebas de productividad confirmaron el descubimiento de un importante

yacimiento profundo de gas y condensado en la Formacion Huamampampa.

Tabla 4.

Por las limitaciones del equipo de perforación no se investigaron otros niveles

ubicados a mayores profundidades. YPFB no hizo otros pozos porque no existía

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mercado de gas aparte del argentino, que ya estaba cubierto con la producción de

otros campos. Este pozo quedó en reserva.

Tabla 4. Pruebas De Producción

Los parámetros petrofísicos iniciales del reservorio descubierto, calculados en

base a la exploración aportada por el pozo SAL-X9, fueron los siguientes: Tabla 5.

Tabla 5. Parámetros Petrofísicos Sal-X9

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Con estos valores y considerando un área de 36.8 km2, se estimaron por el

método volumétrico, los siguientes volúmenes preliminares de reservas: Tabla 6.

Tabla 6. Datos De Estimación De Reserva

1.3.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.3.1.- Identificaion Del Problema

En el pozo SAL X9 no se investigaron otros niveles ubicados a mayores

profundidades debido principalmente a las limitaciones del equipo de perforación y

los distintos problemas que surgieron durante el proceso de perforacion como ser :

la perdida de circulación , posibles derrumbamientos de las paredes de pozo,

además del incremento de los tiempo no productivos por la subida y bajada del

arreglo de perforación.Asi en esa epoca solo existía de la demanda de gas por

parte de argentina.

En cuando a la demanda de gas a la fecha, se calcula que el mercado brasileño

demandará 5,9 TCF en función del contrato con Petrobras, vigente hasta 2019,

asimismo, el mercado argentino requerirá 4,1 TCF hasta 2026, de acuerdo con el

contrato con Enarsa y su recién pactada adenda.

Hasta el año 2026, la expansión del mercado interno y el cambio de la matriz

energética requerirá 3,1 TCF para masificar el uso del gas en los domicilios, el

programa de reconversión vehicular, además de poner en marcha las plantas de

extracción de licuables en Río Grande y Gran Chaco.

El total de la demanda generada en Bolivia y los mercados de exportación en los

próximos 16 años será de 14,8 TCF, demanda que no podrá ser satisfecha debido

Page 13: Aplicación Del Casing Drilling(2)

a la inseguridad en la inversión externa dirigida a la exploración de nuevas

reservas

1.3.2.- Formulacion Del Problema

Las razones por las cuales dejaron de investigar y llegar a otros niveles mas

profundos fue debido a los distintos problemas ocurridos durante la perforación

como ser: la perdida de circulación , posibles derrumbamientos de las paredes de

pozo, además del incremento de los tiempo no productivos por la subida y bajada

del arreglo de perforación y como consecuencia de todo esto se tuvo un

incremento en los costos, por ello es necesario la búsqueda de un nuevo tipo de

perforación que permita tener mayor control de estos problemas y se pueda

perforar con menos costo y en menos tiempo y a mayores profundidades.

1.4.- OBJETIVOS

1.4.1.- Objetivo General

Mitigar los problemas de perforación ,minimizar los TNP y tener mayor control del

pozo SAL X9 mediante la implementación de la perforación con tubería de

revestimiento ( casing drilling)

1.4.2.- OBJETIVOS ESPECIFICOS

Establecer las características geológicas del campo San Alberto en el pozo

SAL X9

Describir la tecnología casing drilling y las herramientas necesarias para la

perforación con tubería de revestimiento en el pozo SAL X9

Determinar la viabilidad técnica de las tecnología en el pozo SAL X9 ,con

base en las solución que ofrece a los problemas de perforación

Realizar un diseño de perforación con casing drilling a mayor profundidad

Cubrir parte de la demanda interna y externa de gas hasta el 2026

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1.5.- JUSTIFICACION

1.5.1.- Justificaion Tecnica

La perforacion con revestimiento es una tecnología emergente que permite

perforar y revestir de forma simultanea, gracias a ella se logra reducir el tiempo en

viajes de tuberia, se disminuyen los eventos no programados y se genera asi una

disminucion de costos

Dentro de las ventajas de la aplicación del casing drilling tenemos lo siguente:

Reduce los tiempos improductivos enla curva de perforación, y minimiza los

contratiempos dentro del pozo (combatiendo la pérdida de circulación y la

inestabilidad del hoyo)

Acelera los programas de perforación (generalmente en un 30 por ciento o

más), al reducir los contratiempos dentro del pozo y minimizar la maniobra

de la barra de perforación, el wireline (cable de perfilaje) y las horas de

circulación asociadas

Brinda una limpieza superior del pozo con circulación casi continua (no

interrumpida por maniobras), una geometría anular de diámetro único, y

velocidades anulares más elevadas

Posibilita la utilización de lodos más livianos (y, por lo tanto, menos costos)

mediante la eliminación del margen de maniobra, dado que no es necesario

maniobrar para salir del pozo; el efecto de la alta calidad del pozo y de la

densidad de circulación equivalente (equivalent circulating density, ECD)

también contribuye a contener la formación

Disminuye el torque, los problemas de arrastre y limpieza del hoyo, y

mejora la calidad del pozo. Evita la formación de ojos de llave en la barra de

perforación y otros incidentes de tuberías atascadas, y proporciona una

sarta de perforación más rígida

Page 15: Aplicación Del Casing Drilling(2)

Crea un pozo menos tortuoso y más concéntrico, y mejora la calidad

potencial del cemento

Reduce la exposición del pozo a los daños de formación y terminación

Asiste en la corrida de sartas de tuberías de revestimiento y liners hacia el

fondo del pozo,

1.5.2.- Justificaion Economica

Se espera que con la aplicación del casing drilling los costos de la perforación

disminuyan, además de llegar a un nivel mas profundo de producción con ello se

espera que los ingresos generados por la producción del gas y condensado se

incrementen.Lo que favorecerá a la recuperación de hidrocarburos en el campo y

significara mayores ingresos para la región y a la vez se beneficiara el

departamento de Tarija por ser el departamento productor por concepto de

regalías

1.5.3.- Justificaion Ambiental

El proyecto buscara reducir el impacto ambiental

Para el análisis del presente proyecto se basara en la identificación de normas y

reglamentos especificados como el reglamento ambiental para el sector

hidrocarburos (RASH), normas ASTM, LEY 1333 y leyes del sector de

hidrocarburos

1.6.- ALCANCE

1.6.1. Alcance Tematico

Este proyecto abarca el UPSTREAM (etapas de exploración y explotación) es

aplicable en la rama de perforación

Este estudio establecerá los pasos necesarios para la implementación de la

perforación con tubería de revestimiento en el pozo SAL X9 conociendo la

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caracterización de la formación, por lo que la parte de geología también será vital

para la aplicación del proyecto.

1.6.2. Alcance Geografico

El área en cuestión se encuentra ubicada en la Provincia Gran Chaco del

departamento de Tarija, al Sureste del territorio Boliviano y muy cerca de la frontera con la

República Argentina

Coordenadas UTM:

X =

Y=

Z=

Figura.- Ubicación Del Campo San Alberto

Fuente:

Page 17: Aplicación Del Casing Drilling(2)

1.6.3. Alcance Temporal.

El trabajo tendrá una duración comprendida entre los meses de febrero hasta

noviembre del presente año , es decir un total de 10 meses, desde la evaluación

de la propuesta inicial hasta la defensa final.

1.7.- CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

ACTIVIDAD FBR MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV

SEMANA 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Presentación

del Perfil de

Trabajo de

Grado                                                                                

Revisión del

Perfil por el

Tribunal                                                                                

Revisión con

el Tutor                                                                                

Defensa del

Perfil de

Proyecto de

Grado                                                                                

Presentación

de la

Fundamentaci

ón Teórica                                                                                

Revisión por

Tribunal                                                                                

Revisión con

el Tutor                                                                                

Defensa de la

Fundamentaci

ón Teórica                                                                                

Presentación

del Marco

Práctico 1ra

                                                                               

Page 18: Aplicación Del Casing Drilling(2)

Parte

Revisión por

Tribunal                                                                                

Revisión con

el Tutor                                                                                

Defensa del

Marco

Práctico 1ra

Parte                                                                                

Presentación

del Marco

Practico

Completo                                                                                

Revisión por

Tribunal                                                                                

Revisión con

el Tutor                                                                                

Defensa del

Marco

Práctico

Completo                                                                                

Presentación

del Primer

Borrador                                                                              

Revisión por

Tribunal                                                                                

Presentación

del Borrador

Final                                                                                

Revisión por

Tribunal                                                                                

Revisión con

el Tutor                                                                                

Defensa ante

el Tribunal                                                                                

Corrección de

errores y

presentación

                                                                               

Page 19: Aplicación Del Casing Drilling(2)

en Limpio

Presentación

de

Empastados                                                                                

Defensa Final

Proyecto de

Grado                                                                                

TEMARIO TENTATIVO

1. CAP I GENERALIDADES

1.1. INTRODUCCION

1.2. ANTECEDENTES

1.3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.3.1. IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA

1.3.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

1.4. OBJETIVOS

1.4.1. OBJETIVO GENERAL

1.4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICO

1.5. JUSTIFICACION

1.5.1. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA

1.5.2. JUSTIFICACIÓN ECONÓMICA

1.5.3. JUSTIFICACIÓN AMBIENTAL

1.6. ALCANCES

1.6.1. ALCANCE TEMÁTICO

1.6.2. ALCANCE GEOGRÁFICO

1.6.3. ALCANCE TEMPORALCAPITULO II MARCO TEORICO

1.7.