CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

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CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN

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CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN

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INTRODUCCIÓN

La pérdida de lodo hacia las formaciones se

llama pérdida de circulación o pérdida de

retornos.

Es uno de los factores que más contribuye a

los altos costos del lodo, además de la

inestabilidad del pozo, tubería pegada, e

incluso los descontrol de pozos y daño a

formaciones productoras.

Asimismo, la necesidad de impedir o

remediar las pérdidas de lodo, ayuda a la

obtención de una evaluación de la formación

de buena calidad y el logro de una

adherencia eficaz del cemento primario

sobre la tubería de revestimiento.

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IMPACTOS DE LAS PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN

Costo Estimado a la Industria:

Golfo de México: ~$20 trillones/yr (2012)

Global: ~$40 to 60 trillones/yr (2012)

En promedio, 10-20% del costo total para perforar un pozo

HTHP se gasta en pérdidas de lodo (Fuente: U.S. Departamento

de Energía).

En general, no existe un enfoque coherente para Mitigar el

Riesgo o Gestionar la Ocurrencia de Perdida de Circulación.

Un Panorama Confuso: Existen cerca de 200 productos

ofrecidos por 50 compañías de fluidos de perforación para

controlar pérdidas de circulación.

Las Operadoras buscan un Proveedor de Lodo para:

“Prevención y Mitigación Integral de Perdidas de Circulación”.

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IMPACTO DE LAS PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN

La pérdida de circulación compromete las operaciones:

– Contención Presión de Formación (Control de Pozo)

– Estabilidad de Agujero.

– Limpieza de Agujero.

– Continuidad hidráulica con el BHA.

– Control Propiedades Fluido de Perforación (Estabilidad).

– Eficiencia de Equipos de Control de Solidos.

– Transmisión de Información.

– Integridad de Pozo.

Impacto en Desempeño y Costos del Pozo:

– Costos de Pozo y Desarrollo de Campos.

– Expone Debilidades en Planificación, Recursos, Logística y Suministro.

– Compromete los servicios al asociados pozos, MWD / LWD, cementación.

– Influye en la Evaluación del Desempeño del Cliente.

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PROBLEMAS ASOCIADOS CON LCC

Fracturas y Vugulares Abiertos.

Densidad Equivalente de Circulación.

Zonas Fracturadas, Brechadas (Grava).

Minerales Solubles e Hidratables.

Alta Densidad Lodo y Formación Depletada.

Fallas y Fracturas Abiertas.

Invasión del Lodo (Perdidas).

Materiales de Perdida de Circulación.

Temperaturas Altas de Formación.

Presencia de Gases Ácidos (H2S & CO2).

Control de Solidos.

Problema Causas

Perdida de Circulación

Inestabilidad del Agujero

Pega de Tubería

Daño a la Formación

Estabilidad del Fluido

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CAUSAS DE LA PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN

La pérdida de circulación puede

producirse de una de dos maneras

básicas:

1. Invasión o pérdida de lodo hacia

las formaciones que son

cavernosas, fisuradas, fracturadas

o no consolidadas. Pérdidas

rápidas, grandes y acompañadas

de una caída en la columna.

2. Fracturación es decir la pérdida

de lodo causada por la fracturación

hidráulica producida por presiones

inducidas excesivas. Perdidas mas

lentas y perjudiciales para la

estabilidad del pozo.

Arenas no

consolidadas y grava

de alta permeabilidad.

Zonas cavernosas o

fisuradas en

carbonatos

(caliza o dolomita).

Fracturas naturales,

fallas y zonas de

transición en

carbonatos o lutitas

duras.

Fracturas inducidas

por el exceso de

presión.

Fracturas inducidas

por el exceso de

presión.

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CAUSAS DE LA PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN

Pérdidas de circulación no se puede evitar en las formaciones que son

cavernosas, fisuradas, fracturadas o no consolidadas, así como formaciones

agotadas de baja presión (generalmente arenas).

A. Formaciones de grano grueso no consolidadas, permeabilidad

suficientemente alta para que el lodo invada la matriz de la formación:

arenas y los lechos de grava poco profundos; arrecifes y bancos de ostras.

Pérdida de lodo en los intervalos poco profundos puede provocar el

socavamiento de formaciones no consolidadas, formando una gran

cavidad menos estable que podría derrumbarse fácilmente bajo la acción

de la sobrecarga y del peso del equipo de perforación.

INVASIÓN

Lodo Matriz de la Roca

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CAUSAS DE LA PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN

B. Formaciones agotadas (generalmente arenas) de baja presión. Agentes

puenteantes y materiales de relleno especiales son usados para formar un

buen sello y un buen revoque en la zona agotada, evitando perdidas de

circulación y pegadura de la tubería.

INVASIÓN

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CAUSAS DE LA PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN

C. Zonas cavernosas o fisuradas: formaciones volcánicas o de

carbonatos (caliza y dolomita) de baja presión. Caliza, las fisuras son

creadas por el flujo continuo anterior de agua que disolvió parte de la matriz

de la roca (lixiviación), creando un espacio vacío. Cuando estas

formaciones fisuradas son perforadas, la columna de perforación puede

caer libremente a través de la zona vacía y se suele sufrir una pérdida

rápida de lodo. El volumen y la persistencia de este tipo de pérdida

depende del grado de interconexión entre las fisuras. Fisuras y cavernas

similares pueden aparecer durante el enfriamiento de la magma o ceniza

volcánica. Las formaciones cavernosas y fisuradas son frecuentemente

fáciles de localizar a partir de los pozos de referencia y predecir a partir de

los registros de lodo y de la litología.

INVASIÓN

Lodo Fracturas o Lixiviación de la

Roca

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CAUSAS DE LA PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN

D. La pérdida de lodo también puede ocurrir hacia las fisuras o fracturas de

los pozos donde no hay ninguna formación de grano grueso permeable o

cavernosa. Estas fisuras o fracturas pueden ocurrir naturalmente o ser

generadas o ampliadas por presiones hidráulicas. En muchos casos

hay fracturas naturales que pueden ser impermeables bajo las condiciones

de presión balanceada. Las pérdidas también pueden producirse en los

límites no sellados de las fallas.

INVASIÓN

Lodo

Fisuras o Micro-Fracturas de la

Roca

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CAUSAS DE LA PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN

FRACTURACIÓN

La pérdida de circulación ocurre cuando se alcanza o se excede una

determinada presión crítica de fractura. Una vez que una fractura ha sido

creada o abierta por una presión, puede que sea difícil repararla y es posible

que no se pueda restablecer la integridad original de la formación. La

pérdida de circulación puede persistir, aunque la presión sea reducida.

Puenteo

Fractura Abierta

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CAUSAS DE LA PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN

FRACTURACIÓN

La pérdida de circulación que resulta de la presión inducida suele ser causada

por alguna de estas situaciones:

Colocación incorrecta de la tubería de revestimiento intermedia, inducirá

frecuentemente la fracturación en el asiento débil de la zapata.

Fuerzas mecánicas: Hidráulica inapropiada: altas Densidad Equivalente de Circulación (ECD).

Prácticas de perforación: No romper geles. Suabeo/pistoneo durante los viajes.

Alta concentración de recortes en el fluido anular, causando una alta ECD.

Golpeteo de la tubería.

Atravesar sin perforar puentes.

Condiciones del pozo: Carga de sólidos en el espacio anular derrumbes y alta ECD.

Camas de recortes en pozo direccional.

Puentes.

Amagos (Surgencias imprevistas de presión) y procedimientos de control de

pozo.

Agujero de longitud extendida (Fricción anular acumulada).

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CAUSAS DE LA PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN

FRACTURACIÓN

Propiedades del lodo:

Viscosidades y esfuerzos de gel

excesivos.

Acumulación de sólidos

perforados, podre limpieza.

Revoques gruesos que

reducen el diámetro hidráulico

del pozo.

Densidad excesiva del lodo o

aumento demasiado rápido de la

densidad del lodo.

Columnas de lodo

desbalanceadas.

Asentamiento de barita en

pozos direccionales.

Efecto del esfuerzo de gel sobre el

aumento brusco de la presión.

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CAUSAS DE LA PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN

Presión de fondo para el

ciclo normal de perforación

Ciclo de perforación

causando la fracturación y el

restablecimiento

subsiguiente de parte de la

integridad de la formación

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CAUSAS DE LA PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN

MEDIDAS PREVENTIVAS

Una buena planificación y prácticas de perforación apropiadas son los

factores claves para impedir la pérdida de circulación.

Colocar la tubería de revestimiento en la zona apropiada, gradiente de fractura de

la formación en la zapata sea suficiente para soportar el cabezal hidrostático de los

lodos más pesados que son requeridos por las presiones en las formaciones

subyacentes.

Minimizar las presiones de fondo:

Evitar Suabeo o Pistoneo durante los viajes.

Ensanchamiento rápido durante la circulación puede crear grandes presiones

de surgencia.

Mantener la concentración de recortes en el espacio anular por debajo de 4%

para minimizar el efecto de los recortes sobre la ECD.

Romper esfuerzos de geles antes iniciar la circulación.

Repasar y ensanchar con cuidado a través de los puentes.

Evitar los amagos, si es posible. La presión estática del pozo cerrado en la

superficie es transmitida dentro del pozo, muchas veces fracturando la

formación en su punto más débil.

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CAUSAS DE LA PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN

MEDIDAS PREVENTIVAS

Controlar las propiedades del lodo dentro

de los rangos apropiados.

Evitar viscosidad alta y los esfuerzos

de gel altos.

Asegurar una buena limpieza del pozo y

una buena suspensión de los sólidos, y

para minimizar la ECD.

Evitar reducir la luz del espacio libre

anular, controlar los sólidos perforados al

nivel más bajo posible, buena calidad

del revoque, y embolamiento del BHA.

Densidad adecuada del fluido.

Correcto tamaño de los materiales

pueteantes, 1/3 del tamaño y la mitad de

la raíz cuadrada de la permeabilidad en

milidarcy (md).

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CUANDO LA PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN OCURRE

ANÁLISIS

Considerar con precisión lo siguiente:

Ocurrencia, Durante la perforación, circulación, viaje o cementación.

Tipo (Infiltración, parcial o completa) y Severidad de la pérdida

respecto a la formaciones expuestas.

Determinar:

Causa de la pérdida.

Posición en el pozo:

Revisar existencia de formaciones permeables

Cambios en la velocidad de la perforación.

Perdida inducida por presión hidráulica: Incremento de densidad,

cambios reológicos, incremento del caudal de circulación,

surgencias o suaveo en viajes de la sarta, perdidas previamente

selladas, ensanchamientos del agujero.

Remedio para la situación.

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CUANDO LA PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN OCURRE

LOCALIZACIÓN DE LA PÉRDIDA

La mitad de las pérdidas ocurren justo debajo de la zapata de la última tubería de

revestimiento y en el fondo de pozo, estos son algunos equipos utilizados para localizar

las perdidas:

Girador o rotor con cable monofilar, incremento de la velocidad en la zona

perdida. Requiere perdidas severas de fluidos y ningún material LCM en el fluido.

Temperatura, registrar un cambio en el gradiente térmico del pozo.

Trazador radiactivo, estudios de rayos gamma por bombeo de material radiactivo y

localización mediante registro de la zona con mayor concentración del material.

Localización precisa de la perdida pero con elevados costos.

Transductor para medir presiones, equipo que registrar un diferencial de presión a

través de un diafragma, se usa para perdidas dentro de tuberías de revestimiento.

Inconvenientes con el uso de equipos:

Perdida de mucho tiempo y volumen de fluido.

Resultados difícil de interpretar.

Condiciones no siempre propicias para la introducción de la herramienta, presiones

anormales.

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CUANDO LA PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN OCURRE

LOCALIZACIÓN DE LA PÉRDIDA

La severidad de las pérdidas son determinadas por la cantidad de perdida y

la altura de la columna de lodo estático:

Perdidas por Infiltración: 1 a 10 bbl/hora.

Perdidas Parciales: 10 a 100 bbl/hora.

Perdidas Totales: 61 a 152 m de columna de lodo perdido en estática.

Perdidas Totales Grave: 152 a 300+ m de columna de lodo perdido en

estática.

El tipo de pérdida es determinado por la litología:

Formaciones poco profundas no consolidadas, permeabilidad mayor a 14

darcys.

Registros de pozos vecinos.

Reducción gradual del nivel del lodo en los tanques.

La pérdida puede ser total si se sigue perforando.

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CUANDO LA PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN OCURRE

LOCALIZACIÓN DE LA PÉRDIDA

Formaciones fracturas naturales como la caliza y

algunas formaciones de lutita dura.

Registros de pozos vecinos e indicadores geológicos.

Ocurre en cualquier tipo de roca dura, quebradiza.

La pérdida puede ser total si se sigue perforando y

se exponen otras fracturas.

Fracturas inducidas a través de los esfuerzos

mecánicos o hidráulicos.

Registros de pozos vecinos que incluyen una

hidráulica anular excesiva.

Formaciones que tienen planos típicamente

débiles, como las lutitas blandas.

La pérdida puede ser repentina y total.

La pérdida puede seguir cualquier aumento del

peso del lodo o aumento brusco de la presión.

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CUANDO LA PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN OCURRE

LOCALIZACIÓN DE LA PÉRDIDA

La tipo de pérdida es determinado por la litología:

Zonas cavernosas.

Normalmente limitadas a caliza, dolomita y domo salinos.

La pérdida suele ser repentina y total.

La barrena puede caer de unas cuantas pulgadas a unos cuantos

pies justo antes de la pérdida.

Se puede sufrir un torque excesivo antes de la pérdida.

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MEDIDAS CORRECTIVAS

CORRELACIÓN ENTRE TÉCNICA Y SEVERIDAD

La mejor manera de enfocar el control de pérdida de circulación es evaluando la

severidad de una zona de pérdida y estableciendo una correlación entre ésta y la

técnica y el material de remediación, en lo que se refiere al tamaño del material y a su

función.

Resumen de las

pruebas de material

de pérdida de

circulación

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MEDIDAS CORRECTIVAS

CORRELACIÓN ENTRE TÉCNICA Y SEVERIDAD

Las pérdidas por infiltración pueden producirse en cualquier tipo de formación

cuando los agentes puenteantes no son lo suficientemente grandes para formar

un sello, o cuando no hay partículas finas para completar el sello.

A: Pequeños materiales de pérdida de circulación que no forman un puente.

B: Puente inicial formado por las partículas grandes y sello final formado por las

partículas más pequeñas.

Sacar la tubería y esperar.

Si el pozo no permanece lleno durante el tiempo de espera, se debe mezclar una

lechada de LCM que contiene agentes puenteantes finos a medianos o el uso de

una inyección de presión de lechada de alta pérdida de filtrado. Volumen y

concentraciones programadas.

Reducir el peso del lodo, si es posible.

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MEDIDAS CORRECTIVAS

CORRELACIÓN ENTRE TÉCNICA Y SEVERIDAD

Pérdidas parciales ocurren en grava, pequeñas fracturas naturales y fracturas

inducidas apenas abiertas. Tratamiento similar a perdidas por infiltración.

Pérdidas totales ocurren en secciones de grava largas y abiertas, intervalos

largos de pequeñas fracturas naturales, grandes fracturas naturales o fracturas

inducidas abiertas.

Interrumpir circulación, sacar la tubería y esperar.

Usar la técnica de inyección de presión de lechada de alta pérdida de filtrado.

Si esta técnica no restablece los retornos, se recomienda usar un tapón duro como un

tapón de cemento, cemento-bentonita, cemento-gilsonita o aceite diésel-bentonita-

cemento.

Reducir el peso del lodo, si es posible.

Técnica de inyección de presión de alta

pérdida de filtrado para la pérdida de

circulación, indicando la pérdida de

agua mediante la filtración que está

depositando sólidos dentro de la

fractura.

Page 25: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

MEDIDAS CORRECTIVAS

CORRELACIÓN ENTRE TÉCNICA Y SEVERIDAD

Pérdidas totales ocurren en secciones de grava largas y abiertas, intervalos

largos de pequeñas fracturas naturales, grandes fracturas naturales o fracturas

inducidas abiertas.

Interrumpir circulación, sacar la tubería y esperar.

Aplicar una inyección de presión de tapón blando, tixotrópico/granular.

Si el pozo no permanece lleno durante el tiempo de espera, se debería

considerar la técnica de mezclar una lechada de LCM que contiene una

mezcla de agentes puenteantes grandes o el uso de una inyección de

presión de lechada de alta pérdida de filtrado.

Reducir el peso del lodo, si es posible.

Pérdidas totales graves ocurren en grandes fracturas naturales abiertas,

cavernas y fracturas inducidas abiertas..

Inyectar una lechada de alta pérdida de filtrado.

Perforación ciega o con lodo aireado y colocación de la tubería de

revestimiento debería ser considerada.

Reducir el peso del lodo, si es posible.

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MEDIDAS CORRECTIVAS

NO RESTABLECIMIENTO DE LA CIRCULACIÓN

Evaluar la severidad de la zona de pérdida y establecer una correlación entre ésta, la

técnica y el material de remediación, en lo que se refiere al tamaño del material y a

su función, así como el volumen de la lechada.

Muchas veces la ubicación de la zona de pérdida no ha sido determinada; como

resultado, los materiales son colocados en la posición incorrecta.

Los materiales de pérdida de circulación no se ajustan sistemáticamente al tipo

y a la severidad de la zona de pérdida. Debe haber una mezcla de tamaños de

partículas para iniciar y propagar un sello eficaz.

No se mantienen registros precisos que describan las pérdidas, así como los

materiales y las técnicas usados.

La integridad de la formación es demasiado débil para soportar la presión

hidrostática de la columna de fluido necesaria para controlar la presión en otras

zonas expuestas.

A: Sello de la fractura en la cara del pozo.

B: Sello de la fractura dentro de la formación.

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Diseño de Bache

Tamaño efectivo

de sello

Prueba de

Laboratorios

SLOT Dinámico

PPT @ Pozo

LCM elásticos

con al alta

resistencia al corte y

rompimiento

mecánico

Espacios

Intergranular

Apertura

Fractura

DISEÑO DE CONTROL DE PERDIDAS DE CIRCULACIÓN

Tamaño Fractura

Permeabilidad Efectiva

Sello Efectivo mediante Diseños

Optimizados

Alta Eficiencia en Estabilidad del Bache.

Rápido Control LCC,

Menor Cantidad LCM

Análisis

Geomecánico

Simulaciones

Estáticas

Dinámicas

LCM

Adecuado

Control de

PSD de

LCM

Laboratorio

Diseños

Optimizados

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METODOLOGÍA DE DISEÑO DE REFORZAMIENTO &

CONTROL DE PERDIDAS

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ANÁLISIS GEOMECÁNICO Y PROPIEDADES DE LA ROCA

Datos de Análisis

Permeabilidades promedio de la roca, para formaciones permeables.

Esfuerzos Horizontales Mínimos/Máximos.

Modulo de Young´s Radio de Poisson. Presión de Fondo. Gradiente de

Fractura.

Puntos de Evaluación para Diseño

Riesgo de Inducción de Fractura

Evaluación de paquetes permeables

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Datos Introducidos:

Tamaño de Poros en Micrones Tamaño de Malla Permeabilidad Promedio Diseño de Distribución de

Tamaño de Partículas (PSD) requerido

Selección de LCM disponible Diseño con Solidos del Fluido

Datos Obtenidos:

PSD Optimo para sello efectivo sobre las zonas permeables donde se va utilizar el bache LCM

SIMULACIÓN ESTÁTICA

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SIMULACIÓN DINÁMICA

Datos Obtenidos:Tamaño de Fractura usando análisis de elementos finitos

para modelos de elasticidad de roca. Análisis probabilístico

de Montecarlo

Datos Introducidos:

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SIMULACIÓN DINÁMICA

Fracturas Existentes Inducción de Fractura

Tamaño de Fractura Promedio 280 micrones Tamaño de Fractura Promedio 1785 micrones

Mediante el Opti-Stress, se logra obtener la amplitud de la fractura y su longitud mínima, así como la frecuencia de la misma

sobre una población de diversas amplitudes. Sobre una probabilidad de amplitud de fractura P50 logramos diseñar las

concentraciones para el material granular necesario para el reforzamiento de una formación y sobre una probabilidad P90

logramos diseñar las concentraciones para el material granular necesario para realizar un sello efecto sobre la máxima

inducción de fractura esperada.

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PROPIEDADES GENERALES DE LA ROCA

Ningún Espacio Poral

Sin Porosidad

Sin Permeabilidad

Espacio Poral No Conectados

Porosa

No-PermeablePorosa

Permeable

Porosidad– La cantidad de espacio vacío en una formación, generalmente expresada como porcentaje de huecos por volumen

total.

– La porosidad absoluta se refiere a la cantidad total de espacio de poros en una roca, independientemente de si ese espacio es accesible o no a la penetración de fluidos.

– La porosidad efectiva se refiere a la cantidad de espacios de poros conectados, es decir, el espacio disponible para la penetración de fluidos.

Permeabilidad– La permeabilidad normal es una medida de la capacidad de una roca para transmitir un fluido en condiciones de flujo

laminar.

Espacio Poral Conectados

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POISSON'S RATIO,

Poisson's Effect, estado que cuando

un material (roca) se comprime en una

dirección, generalmente tiende a

expandirse en las otras dos direcciones

perpendiculares a la dirección de

compresión.

Poisson's radio es una medida del efecto de Poisson.

Es la relación de la fracción (o porcentaje) de expansión dividida por la

fracción (o porcentaje) de compresión. Para estos cambios,

generalmente es un valor pequeño.

PROPIEDADES GENERALES DE LA ROCA

Page 35: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

La mayoría de los materiales tienen valores de relación

de Poisson que oscilan entre 0.0 y 0.5.

CORCHO: tiene una relación de Poisson de casi cero, tiene muy poca

expansión lateral cuando está comprimido. El corcho de una botella de

vino debe insertarse y retirarse fácilmente, pero también debe soportar

la presión del interior de la botella.

CAUCHO: con una relación de Poisson de 0.5, no se pudo usar para

este propósito porque se expandiría cuando se comprimiera en el

cuello de la botella y se atascaría.

PROPIEDADES GENERALES DE LA ROCA

Page 36: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

YOUNGS MODULOS de Elasticidad (E)

Una medida de la rigidez de un material elástico y es una cantidad utilizada para

caracterizar formaciones rocosas.

Predice cuánto se extenderá una muestra de material bajo tensión o se acortará

bajo compresión.

Es la relación de tensión, que tiene unidades de presión, a tensión, que es

adimensional; por lo tanto, el módulo de Young tiene unidades de presión (psi).

Los valores típicos son entre aproximadamente 100,000 y 8,000,000 psi

PROPIEDADES GENERALES DE LA ROCA

Page 37: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

¿Cuáles son los valores típicos de V&E?

Arenas muy sucias, v ~ 0.28 - 0.32

En arenas limpias, v ~ 0.23 - 0.25

En reservorios fracturados, v ~ 0.18 - 0.22

Extremadamente fracturado, v tan bajo como 0.12 - 0.15

PROPIEDADES GENERALES DE LA ROCA

Page 38: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

La roca, en cierta medida, es un material quebradizo que contiene

poros, fallas y microgrietas.

Todas las rocas tienen algún nivel de porosidad ... El porcentaje, el tamaño y la

forma de los poros afectan el comportamiento mecánico de la roca.

Dos tipos básicos de resistencia de roca:

Fuerza compresiva: es la fuerza máxima de compresión que se

puede aplicar a la roca antes de que falle (se rompe).

Resistencia a la tensión: es la fuerza máxima de tensión o

estiramiento que una roca puede soportar antes de fallar.

(Nota: La resistencia a la compresión de la mayoría de los tipos de roca es de

8 a 10 veces mayor que la resistencia a la tensión.)

PROPIEDADES GENERALES DE LA ROCA

Page 39: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

TIPO

DE ROCA

ESFUERZO

COMPRESIVO (PSI)

ESFUERZO DE

TENSION (PSI)

POROSIDAD

(%)

DENSIDAD

(SG)

GRANITO 14,500 – 43,500 1,100 – 3,600 1.02 – 2.87 2.53 – 2.62

MARMOL 7,250 – 29,000 1,100 – 2,900 0.65 – 0.81 2.51 – 2.86

CALIZA 4,400 – 36,200 1,000 – 3,600 0.27 – 4.10 2.67 – 2.72

ARENISCAS 2,900 – 24,600 600 – 3,600 1.62 – 26.4 1.91 – 2.58

LUTITAS 700 – 14,500 300 – 1,500 20.0 – 50.0 2.00 – 2.40

PROPIEDADES GENERALES DE LA ROCA

Page 40: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

Vista SuperiorVista Isométrica

Presión de sobrecarga (PO)– PO volumen y peso de todas las formaciones y fluidos por encima de una formación dada.

– La tensión total impuesta por la sobrecarga a la que está sometida una formación

subsuperficial se denomina presión de sobrecarga geostática, litoestática o total.

– PO = PS + PF

– PO (psi) = 0.052 x ρB (ppg) x TVD (ft)

PRINCIPALES ESFUERZOS

Page 41: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

PRINCIPALES ESFUERZOS

Vista Isométrica

Vista Superior

La presión de sobrecarga total es soportada por la roca de dos maneras. Presion Intergranular (PI)

PI es una tensión matricial debido a la fuerza transmitida a través del contacto mecánico de grano a grano.

Presion Poro (Pp)

PP es cuando los sedimentos rocosos no se compactan lo suficiente como para soportar completamente la sobrecarga con el contacto de grano a grano.

PP es la presión del fluido de formación (agua, petróleo y / o gas)

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Vista Isométrica Vista Superior

Los esfuerzos horizontales subsuperficiales son resueltos en dos direcciones de esfuerzos: Máximo esfuerzo principal (σMAX)

Mínimo esfuerzo principal (σMIN)

PRINCIPALES ESFUERZOS

Page 43: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

FRACTURE MECHANICS

Page 44: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

Tecnología de partículas

Selección de tamaño de

partícula de productos de

acuerdo a evaluación hecha de

Geomecánicas y propiedades

físicas de la formación.

ESTABLECER LCM / WSM ADECUADO

Page 45: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

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Types of LC

Treatments –

Particle Sizes

SafeCarb

(Calcium Carbonate)

Graphite Blends

MI SEAL

MIX II

Graphite Blends

Nut Shells

Corn Cob

VinSeal

Tiger Bullets

Page 46: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

Un rápido puenteo reduce la invasión de fluido y minimiza la expansión

de la fractura

Fractura reducidaFractura ampliada

Fractura llena con lodo y sólidos (barita, arcillas, etc )

Invasión dede lodo al no utilizarse material de ponteo

Ponteo con material de tamaño seleccionado acidificable

REFORZAMIENTO Y PUENTEO DE LA FORMACIÓN

fractura

Puenteo

Page 47: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

REFORZAMIENTO DE AGUJERO DURANTE LA

PERFORACIÓN

Video Ilustrativo del Reforzamiento

Page 48: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

Tiempo o Volumen Bombeado (Caudal Constante)

Pre

sió

n

Presión

Leak-Off

(LOP

Presión Fractura Original de la Formación (FBP)

FBP después del Reforzamiento del Pozo

Gradiente Fractura

(FG)

Presión Cierre Fractura (FCP)(=Esfuerzo Horizontal Mínimo, Shmin)

Presión Propagación de Fractura (FPP)

REFORZAMIENTO DE AGUJERO CON WSM

Page 49: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

DISEÑO DE BACHE Y TAMAÑO DE SELLO EFECTIVO

De acuerdo a las simulaciones estáticas y dinámicas se procede a establecer el diseño del bache de acuerdo al material

disponible en locación soportado en simulaciones realizadas en un Software, el cual compara el tamaño de distribución de

partículas de formulaciones propuestas y determina su efectividad sobre un tamaño de fractura en particular.

Page 50: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

TECNOLOGÍA MEZCLA DE LCM

Diseñados como agentes Selladores de

Fracturas y Materiales de Reforzamiento del

Pozo en formaciones porosas y fracturadas

durante la perforación con fluidos acuosos o no

acuosos con aberturas máximas de por lo

menos 1,200 µm.

Por medio de trabajo de Reforzamiento y

Sellos de las paredes del pozo se reducir

eficazmente el potencial de pegadura por

presión diferencial, pérdida de circulación,

torque y arrastre mediante un mejor sellado de

las zonas problemáticas.

Material con alta resistencia mecánica al

corte.

760µm – 28ppb D

A B C D

Grafito Grafito Grafito Carbonato

Marmolado

Diferente

Granulometría

Cascara Nuez Carbonato Marmolado Carbonato Marmolado

Material Celulósico

Page 51: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

TECNOLOGÍA LCM DEFORMABLES

Compuestos de control de perdidas a base de grueso a extra grueso de materiales granulares y

celulíticos ideales para perdidas de circulación y reforzamiento de paredes de pozo, en amplias

gargantas de fracturas desde 800 a 4300 µm, obteniendo hasta 3500 psi de presión de retención.

Material elástico deformable con alta resistencia al corte con el fluido y rompimiento mecánico.

Producto Particle Size Range (um) Metodo Recomendado

E 2050 to 4300 Dry Sieve

F 1500 to 2280 Dry Sieve

G 800 to 1500 Dry Sieve

Mezcla de:

10ppb E

5ppb F

20ppb Grafito Grueso

14ppb Carbonato Marmolado

G/M/F

Page 52: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

FIBRAS A BASE DE CARBONATO DE CALCIO

Material a base de carbonato de calcio marmolado diseñado para la prevención y control

de perdidas de circulación en fracturas de hasta 1000 μm y reforzamiento de agujero en

formaciones porosas.

Material con alta resistencia al corte con el fluido y rompimiento mecánico.

Mezcla para 1500µm:

25 Kg/m3 Fibra

25 Kg/m3 Carbonato de Calcio

Marmolado Grueso

40 Kg/m3 Mezcla de

Carbonatos Marmolados

Page 53: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

LECHADA DE ALTA PÉRDIDA DE FILTRADO

Mezcla de fibras para aplicaciones de fortalecimiento del zapata y pérdida de

circulación severa, incluyendo pero sin limitarse a fracturas y permeabilidad de

la matriz. Este producto se aplica en forma de píldora que, dependiendo de la

aplicación, se deshidrata o desaceita rápidamente para formar un tapón de

alta resistencia.

Page 54: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

Celda

PRUEBAS ESPECIALES LABORATORIO

Chaqueta

calentadora

Bomba Hidráulica

Regulador de Contra-

Presión y recolector de

Fluido

Objetivo de la Prueba: Obtener filtrado inicial y final de acuerdo a procedimiento de

prueba, evaluar la calidad del filtrado y enjarre obtenido

Disco de aloxita y filtrado

recuperado

EQUIPO DE LABORATORIO PPT

Page 55: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

PRUEBAS DE LABORATORIO SLOT AVANZADO

El Lodo es bombeado a un flujo constante a través de una

entrada regulada de fluido en la parte superior del equipo.

La fractura es simulada por un celdas metálicas cónica en la

parte superior e inferior del mismo. La apertura entres las

celdas pueden ser variadas con la presión hidráulica.

El Lodo fluye a través de la fractura y sale a través de una

salida regulada.

Objetivo de la

Prueba: Obtener la

máxima presión de

trabajo del bache y la

estabilidad del mismo

en función al

comportamiento de la

inyección del mismo.

Celdas Metálicas Cónicas

PRUEBAS ESPECIALES LABORATORIO

Page 56: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

CURVA DE EQUIPO SLOT AVANZADO (AST)

Azul: Lectura de

presión en los

diferentes intervalos.

Rojo: Volumen de

líquido que pasa a

través de la fractura.

Verde: Lectura de

temperatura.

Estabilidad del Sello Puenteante (BSS): % de volumen del

fluido de prueba que queda en el sistema después de

mantener un sello durante 1 minuto. BSS está diseñado para

compensar el volumen de líquido perdido durante la

formación del sello inicial de 250 psi. Esta es una

característica útil cuando se comparan diferentes líneas de

base.

V250V1000

Page 57: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

LCM Diseño de Bache

SAFECARB 750 =18 lb/bbl

Vinseal M = 6.75 lb/bbl

Total LCM lb/bbl = 24.75

Volumen % LCM = 3.06

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Vo

lum

enB

om

bea

do

[mL

] &

Pre

sio

n(p

si)

Tiempo [minutos]

Volumen Bombeado vs Tiempo

Volumen Total Lechada Perdido, ml = 98

Sealing Efficiency, % = 72

Quiebre puenteo, eventos inestabilidad

RESULTADO DE LA PRUEBA

DE LABORATORIO SLOT

Page 58: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

JIP II JIP III

Injection Line Cross Section [in2] 0.05 0.26

Injection Pressure Rating 6,500 psi 5,000 psi

Max Injection Rate 107 mL/min 204 mL/min

Injection Capacity 266 mL 1,200 mL

Wellbore Cross Section [in2] 0.2 0.8

Fracture Exposure Area [in2] 1.5 x [F.W.]3 x [F.W.] &

7 x [F.W.]

Maximum Fracture Width ≈2,500 µm >5,000 µm

SIMULADOR DE FRACTURAS DE ALTA PRESIÓN

(JIP II/III)

Page 59: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

Top Cap

Piston

Guide Rod

Bottom Fracture

Plate Holder

Linear Transducer

Top Sleeve

Bottom Sleeve

Bottom Cap

Pressure Chamber

Fracture Plates

Filtrate Pipe

Filtrate Pipe

Retaining Cap

Linear Transducer Extender

45°750 µm

SIMULADOR DE FRACTURAS DE ALTA PRESIÓN

(JIP II/III)

Page 60: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

SIMULADOR DE FRACTURAS DE ALTA PRESIÓN

(JIP II/III)

Page 61: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

Mud/LCM Injection

Wellbore Back Pressure

Tip Loss

A B

C

D

A & BC

D

Fracture Width

Fracture Width

Base Fluid Injection

LAB TESTING – HIGH PRESSURE FRACTURE TESTERS

(JIP II/II)

Page 62: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

Negro: Ancho de fractura

Azul: Volumen de lodo a través de la

fractura y dentro del acumulador D

Verde: Presión de pistón requerida para mantener el ancho de fractura deseado.

Negro: Presión establecida en el acumulador D.

Rojo: Presión de lodo.

Azul: Presión del fondo del pozo.

D

SIMULADOR DE FRACTURAS DE ALTA PRESIÓN

(JIP II/III)

Page 63: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

Line Plugging

Mud Pressure

Bottom Wellbore Pressure

Bottom Wellbore Pressure

No Line Plugging

SIMULADOR DE FRACTURAS DE ALTA PRESIÓN

(JIP II/III)

Page 64: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

SMALL BLOCK TESTER

Page 65: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

SMALL BLOCK TESTER

Page 66: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

SMALL BLOCK TESTER

Page 67: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

SMALL BLOCK TESTER

Page 68: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

SMALL BLOCK TESTER

Tratamiento preventivo LCM

Apertura de fractura

Propagación de fractura

Rompimiento de fractura

Píldora LCM Remedial

Fracturas Selladas

Reapertura Fracturas

Page 69: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

SMALL BLOCK TESTER

Se hace una "fractura seca" en la

roca

Sin pérdida de fluido de

perforación

Sin caída de presión

Revoque Intacto

Tratamiento preventivo LCM

Apertura de fractura

Propagación de fractura

Rompimiento de fractura

Píldora LCM Remedial

Fracturas Selladas

Reapertura Fracturas

Page 70: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

SMALL BLOCK TESTER

La "fractura seca" crece en

longitud y anchura.

Tratamiento preventivo LCM

Apertura de fractura

Propagación de fractura

Rompimiento de fractura

Píldora LCM Remedial

Fracturas Selladas

Reapertura Fracturas

Page 71: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

SMALL BLOCK TESTER

La ruptura ocurre cuando el revoque

no puede aislar el fluido del pozo de

la fractura seca.

Pérdida de fluido de perforación

Caída de presión

Falla de revoque

Tratamiento preventivo LCM

Apertura de fractura

Propagación de fractura

Rompimiento de fractura

Píldora LCM Remedial

Fracturas Selladas

Reapertura Fracturas

Page 72: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

SMALL BLOCK TESTER

LCM forma un puente sobre la

fractura, lo que hace que la

presión del pozo se aísle del

resto de la fractura.

Tratamiento preventivo LCM

Apertura de fractura

Propagación de fractura

Rompimiento de fractura

Píldora LCM Remedial

Fracturas Selladas

Reapertura Fracturas

Page 73: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

SMALL BLOCK TESTER

El puente LCM falla, provocando

comunicación de presión entre el

pozo y el resto de la fractura

Tratamiento preventivo LCM

Apertura de fractura

Propagación de fractura

Rompimiento de fractura

Píldora LCM Remedial

Fracturas Selladas

Reapertura Fracturas

Page 74: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

SMALL BLOCK TESTER

Un núcleo pre-fracturado se cierra

aplicando un esfuerzo de

confinamiento. Se mide la presión

para volver a abrir la fractura.

Tratamiento preventivo LCM

Apertura de fractura

Propagación de fractura

Rompimiento de fractura

Píldora LCM Remedial

Fracturas Selladas

Reapertura Fracturas

Page 75: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

SMALL BLOCK TESTER

Introducción a la Emisión Acústica (AE)

Emisión Acústica (AE) es la radiación de ondas acústicas a través de un medio que muestra cuando

un material sufre cambios irreversibles en su estructura interna.

Por ejemplo, formación de una grieta o deformación plástica debido a fuerzas mecánicas externas.

Las pruebas de AE se usan ampliamente en muchas industrias para examinar el comportamiento de la

deformación de materiales o estructuras bajo tensión.

Page 76: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

SMALL BLOCK TESTER

AE Monitoreo sobre Small Block Tester

El sistema AE proporciona una medida directa

del inicio de la fractura, la propagación y la

ruptura en el laboratorio..

Información del evento de AE:

Localización

Tiempo

Magnitud

Se colocará una fila de cuatro sensores en las

direcciones de Esfuerzo Mínimo y Máximo (8

sensores en total).

Este sistema es expandible hasta 32 sensores,

para análisis 3D de mayor resolución.

Page 77: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

SMALL BLOCK TESTER

Page 78: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

SMALL BLOCK TESTER

Page 79: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

SMALL BLOCK TESTER

Page 80: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

SMALL BLOCK TESTER

Page 81: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

SMALL BLOCK TESTER

Page 82: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

Registra visualmente el comportamiento

del flujo de gel y lodo, en formaciones

vugulares simuladas.

Mide la transmisión de presión de lodo a

través del gel.

Inconvenientes:

1. Temperatura ambiente.

2. Superficies suaves.

Probador HP Vugular de temperatura

ambiente

Mide la resistencia de sellado de geles en varias

formaciones vugulares simuladas en condiciones HTHP

Inconvenientes:

1. No visual

HTHP Pruebas en Vugulares

PRUEBAS EN VUGULARES

Page 83: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

3” OD

2” ID

12” largo núcleo de arenisca

Exterior y extremos sellados en epóxico

Rango

450 mL gel deposito

600 mL Media Volumen de líquido del depósito

Asumiendo un 20% de porosidad de arenisca y un 50% de porosidad de medios empaquetados

2,000 psi

300 °F

Dimensiones de la Manga Permeable

Especificaciones de Volumen

Plan para probar geles, resinas y fibras Crosslinking

HTHP PRUEBAS EN VUGULARES

Page 84: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

Mud

Injection

Water Injection for

Gel Pressure

Back Pressure

ISCO PUMPISCO PUMP

HTHP PRUEBAS EN VUGULARES

Page 85: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

Crosslinking Gel

Grava

Manga intercambiable y medios de empaque

Interacción del fluido/Roca/Poro/LCM

Matriz de empaque variable pero conocida.

Medición efectiva de la permeabilidad en grandes

fracturas y zonas de alta permeabilidad.

Medida de transmisión de presión en 4 puntos a lo largo

de la manga

Efecto de la temperatura sobre los LCM a lo largo del

tiempo.

Eficiencia de las soluciones de LCC.

Geles, Resinas, Fibras, Partículas LCM, Combinaciones.

Sellado efectivo de grandes fracturas.

HTHP PRUEBAS EN VUGULARES

Page 86: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

Permeable Manga permeable

llena de medios deseados

packed with desired media.

El aire se desplaza con fluido

del poro.

Media

HTHP PRUEBAS EN VUGULARES

Page 87: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

El pistón se baja y el fluido de

prueba desplaza el fluido de

poro

Test Fluid

HTHP PRUEBAS EN VUGULARES

Page 88: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

La contrapresión fuerza el

fluido de prueba al espacio

poroso de la manga

permeable.

Test FluidInvaded Pore Space

HTHP PRUEBAS EN VUGULARES

Page 89: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

Después de que el fluido

de prueba se 'configura',

el fluido de perforación

se bombeado en el

orificio.

Test FluidInvaded Pore Space

Drilling Fluid

HTHP PRUEBAS EN VUGULARES

Page 90: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

El material cae de una sesión y pasa a través de una cámara digital de alta velocidad.

Cada partícula se visualiza varias veces a medida que cae, y se caracteriza individualmente en 3

dimensiones.

Caracteriza 32 parámetros morfológicos, incluidos:

Tamaño.

Forma.

Superficie Rugosa.

Mide partículas de 15 µm a 35 mm.

Analiza 100 imágenes por segundo.

ANALIZADOR DIGITAL DE IMAGEN (DIA)

Page 91: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

Gráficos definidos

por el usuario

ANALIZADOR DIGITAL DE IMAGEN (DIA)

Page 92: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

Archivo de imagen para cada partícula

individual

ANALIZADOR DIGITAL DE IMAGEN (DIA)

Page 93: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

D10: 1100µm D50: 1900µm D90: 3500µm

ANALIZADOR DIGITAL DE IMAGEN (DIA)

Page 94: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

Los tamices estándar son tejidos de alambre de malla

cuadrada en los que el tamaño de la abertura se equipara

con la distancia entre los cables paralelos. (es decir, el

espacio entre cables) ... ¡Pero la diagonal es la dimensión

más grande! (¡Aproximadamente 41% más grande!)

Todas las referencias al tamaño de partícula se hacen en

referencia a la separación del cable. Esto funciona bien para

materiales aproximadamente isométricos.

Los tamices se energizan típicamente en el proceso de

"tamizado" para determinar el tamaño de partícula.

Con materiales no isométricos, la reorientación de partículas

debido a la energía de la malla, puede dar lugar al paso de

partículas que tienen ejes dimensionales que son mayores

que el espacio entre cables.

Los materiales que tienen un eje largo muchas veces la

distancia entre cables aún pueden "pasar el tamiz" cuando el

tamiz está "energizado”.

EL PROBLEMA CON LOS TAMICES

Page 95: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

DISEÑOS APLICADOS EN CAMPO

Análisis del PSD en sitio mediante prueba

de cedazos húmedos, estimación de

tamaño de partículas en el fluido.

Pruebas PPT para determinación de

calidad de sello del fluido.

Revisar capacidad de sello del fluido

mientras perfora.

Comportamiento de las perdidas de

circulación después del bombeo de los

Baches.

Seguimiento y análisis a la recuperación

del LCM en zarandas.

Mantenimiento de LCM en el sistema

como aplicación de reforzamiento de

agujero.

Seguimiento a presión de circulación, ECD

y ESD

Control de ECD tiempo real

Zarandas Recuperadoras

PPT

Prueba de

Cedazos en

Húmedo

Page 96: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

1.- Si se estima rebasar el GF con la ECD programada

debido a estrecha ventana Geomecánica, es

necesario considerar lo siguiente, para reducir la

invasión de fluido en las zonas débiles o fracturadas,

en función al mecanismo de perdida y las

características geológicas de la roca:

Realizar reforzamiento de Zapata considerando

las buenas practicas de los procedimientos I-BOSS

Mantener concentración de material de

reforzamiento en el sistema activo de acuerdo a

diseños propuestos por procedimientos I-BOSS,

utilizando equipos de recuperación de LCM, en

caso de no contar con los equipos trabajar con el

bombeo de píldoras periódicas de acuerdo a

diseño establecido.

2.- En conjunto con el soporte de Geomecánica y Grupo

de Operaciones determinar los puntos y

mecanismos de la perdida de circulación con la

finalidad colocar los baches frente a la zona de perdida

determinada, de acuerdo a la información obtenida

establecer si es necesario realizar un rediseño de los

baches que se tienen por programa.

BUENAS PRACTICAS DE LCC

Page 97: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

4.- Se tiene riesgo alto al controlar perdidas en dinámica con reducción de

densidad debido al tiempo de exposición que tiene las fracturas a las

perdidas de circulación, esta exposición incrementa tanto el diámetro como

la longitud de las fracturas.

3.- Una vez que se presenta la perdida, trabajar en baches establecidos para

control de perdida de circulación en base a diseños propuestos, de ser

necesario utilizar válvula de circulación de fondo para evitar taponamiento de

las herramientas direccionales. para no ampliar el tamaño de la apertura de

la fractura. Mientras mas volumen invade la formaciones fracturadas es mas

complicado revertir la perdida de circulación.

BUENAS PRACTICAS DE LCC

Page 98: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

5.- Es necesario tomar en cuenta los regímenes de

perdidas así como el mecanismo de la misma para

determinar el tren de baches a bombear, no es

recomendable bombear baches con poca efectividad

(Reducido o Amplio en tamaño de material obturantes) ya

que solo agravaría la perdida de circulación por tiempo

de exposición de las zona de perdida.

6.- Aunque la perdida sea de un régimen insignificante,

es necesario controlar las perdidas de circulación antes

de realizar trabajo de corrida de registros, corridas de

tubería de revestimiento y trabajo de cementación,

debido a que se tiene un riesgo alto de incrementar

las perdidas exponencialmente.

7.-Previo a la corrida de Liner o Tubería de

Revestimiento, emplazar un bache de obturante en

zona con historial de perdida de circulación para mitigar

el ECD generado durante la baja de la tubería e ECD de

cementación.

BUENAS PRACTICAS DE LCC

Page 99: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

8.- Cuando se prevea swabeo durante el viaje, programar colocar el bache

concentrado dentro de la TP, para que al meter la bomba el bache salga a la

formación y todo el agujero queda en seno de bache.

9.-El seguimiento a los procedimiento de bombeo, desplazamiento y

concentraciones del bache basado en la características del mismo, es

indispensable para lograr una alta eficiencia en el control de perdidas por

parte del bache diseñado. (Observando en temblorinas lo que se recupera

del bache en superficie para ajustar concentraciones, así mismo se debe

evaluar el comportamiento de la perdida al ser controlada por el bache).

BUENAS PRACTICAS DE LCC

Page 100: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

Pijije 34: Formaciones del Cretácico calizas con intercalaciones de arcilla.

4417 a 4421m, Perdidas severas controlado con diferentes LCM.

4452m, Presencia de Gas 13 UG, bombeo de LCM cada 2 horas.

4470m, Por continuas perdidas se reduce densidad de 1.70 a 1.53 g/cc.

4545m, Perdida Total. Prepara 20m3 de Lechada 114 Kg/m3 con diésel

Previo a corrida Liner 7” bombeo 20m3 de Lechada y se forzó sobre la formación.

Se obtuvo 100% retorno, corrida de Liner 7” y cementación sin perdidas de circulación.

APLICACIÓN LECHADA DE ALTA PÉRDIDA DE FILTRADO

Sini 5: Sello de baleos

en formación KM para

profundizar agujero.

Inyectó 2 Baches de 8

m3 114 Kg/m3

desplazados con agua.

Un tercer bache de 13

m3, inyectando 8 m3 a

formación alcanzado una

presión de 1980 psi.

Page 101: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

REFORZAMIENTO DE ZAPATA DW NOBILIS 101

A LOT inicial de 1.27 g/cm3.

B LOT 1.286g/cm3 para el punto de goteo.

C Bombea Bache LOT de 1.314g/cm3.

D Bombea Bache LOT 1.317 g/cm3, en el

intervalo.

E LOT 1.315g/cm3 y en el ultimo intervalo

F LOT 1.32g/cm3.

Se observó un incremento lineal de la resistencia de la formación.

Page 102: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

Conclusiones Grupo Geomecanica:

El reforzamiento no altera el esfuerzo mínimo de la formación pero genera una resistencia a

la apretura de fracturas y reducción de la permeabilidad.

Con esto, se observa que las curvas no alcanzaron su estabilización, pero presentaron

tendencia de incrementarse, principalmente en las últimas dos inyecciones.

Con base en el resultado se considera que el nuevo punto de goteo de la formación es de

1.315g/cm3, que fue el menor valor entre la estabilización con máximos picos de presión

(valor conservador).

Por la incertidumbre (considerada baja) de la prueba de reforzamiento se recomienda

mantener la ECD abajo de 1.286 g/cm3, sin embargo se espera que la resistencia alcance

hasta 1.315g/cm3

REFORZAMIENTO DE ZAPATA DW NOBILIS 101

Page 103: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

ANÁLISIS ESCANEO MICROSCÓPICO ELECTRÓNICO

Cara expuesta al accelerated beam hitting.Escala es de 200 μ

“Análisis de Imágenes Geométricas de Microfracturas y Composición Mineral de

Fragmentos de Formación”. Pozo Ingre-X1.

Fragmentos de material de formación recolectados del Pozo Ingre X1 con una profundidad reportada

de 4019 m han sido analizados por medio de una Escaneo de Variable de Presión con

Microscopio Electrónico, determinación de Geometría de Microfracturas y Composición

Mineral. Procesamiento y Análisis Digital de imágenes de Electrón Retrodispersadas para obtener la

Distribución Primaria del Tamaño de las Microfracturas por Espectroscopía de Rayos X (EDS)

proporciona la información en cuanto a la clasificación del mineral y su abundancia relativa.

Problemas de inestabilidad del agujero fueron encontrados durante la construcción del pozo y la

información obtenida en este análisis es usada para recomendar un material de puenteo y

concentraciones más adecuadas para ayudar a evitar este problema.

Page 104: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

ANÁLISIS ESCANEO MICROSCÓPICO ELECTRÓNICO

La ampliación de la imagen dual muestra una típica microfractura desarrollada en la superficie de la muestra. La escala del marcador (100 μ) corresponde a la imagen de la izquierda. No se considera fractura original de la muestra.

Page 105: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

ANÁLISIS ESCANEO MICROSCÓPICO ELECTRÓNICO

La distribución en tamaño de las microfracturas más pequeñas está resaltada en rojo. La escala del marcador es 20 μ. Del análisis de imagen de la fractura los valores obtenidos de dimensión son: Máximo 25 μ / Mínimo 2 μ / Promedio 6 μ. “Fracturas mas amplias desarrolladas de una mas pequeñas”

Page 106: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

ANÁLISIS ESCANEO MICROSCÓPICO ELECTRÓNICO

Mineral Principal:El espectro del EDS para el material del matrix de la muestra del Ingre X1, la identifica como arcilla tipo illita. Sin hinchamiento/arcilla frágil fracturable.

Page 107: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

ANÁLISIS ESCANEO MICROSCÓPICO ELECTRÓNICO

Otros Minerales:El espectro EDS para material diferente al matrix encontró en la muestra del Ingre X1, un material parecido a la Mica por su forma laminar.

Page 108: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

ANÁLISIS ESCANEO MICROSCÓPICO ELECTRÓNICO

Otros Minerales:El espectro EDS para material diferente al matrix encontró en la muestra del Ingre X1, un material identificado como Feldespato de Potasio.

Page 109: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

ANÁLISIS ESCANEO MICROSCÓPICO ELECTRÓNICO

Microfracturas con distribución de tamaño de la muestra en un rango de 2 a 25

micrones.

El material puenteante para sellar estas microfracturas deberían estar entre 2 a

5 micrones, con valores de microfacturas promedios de 6 μ.

La inestabilidad es probablemente debido a la ausencia de material sellante lo

que conlleva a invasión de fluido (o no tiene el tamaño correcto en el fluido).

La composición mineral y el tipo de roca (Illita, dominante arcilla/lutita) indican

que si la muestra analizada es representativa a la sección perforada, los

problemas de inestabilidad no están relacionados a la reactividad de la lutita

(hinchamiento) pero la naturaleza de la microfracturas de la roca se extienden

profundamente con episodios de incrementos y recortes con apariencia de

bloques.

El uso de Fluidos Base Agua o Aceite no hace diferencia si el material de

puenteo no es seleccionado apropiadamente.

CONCLUSIONES:

Page 110: CONTROL DE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN - UDABOL

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN