Herramientas Utilizadas en La Perforación Direccional

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Perforacin Avanzada.

Herramientas Direccionales.

HERRAMIENTAS UTILIZADAS EN LA PERFORACIN DIRECCIONAL:

Existen una serie de herramientas necesarias para poder hacer un hoyo desviado, las cuales pueden clasificarse de la siguiente manera:

HERRAMIENTAS DEFLECTORAS Son aquellas que se encargan de dirigir el hoyo en el sentido planificado y predeterminado. Entre ellas se pueden mencionar:

Mechas:

Constituye la herramienta bsica del proceso de perforacin, ya que permite cortar y penetrar las formaciones. Son de tamao convencional, pudiendo tener una configuracin de salida del fluido a travs de sus orificios o jets, con uno o dos chorros de mayor dimetro que el tercero, o dos chorros ciegos y uno de gran tamao, a travs del cual sale el fluido de perforacin a altas velocidades.

Cuchara Recuperable:

Pieza en forma de cuchara que consta de una larga cua invertida de acero, cncava en un lado para sostener y guiar la sarta de perforacin. Posee una punta de cincel en el extremo para evitar cualquier giro de la herramienta y un tubo portamecha (drill collar) en el tope a fin de rescatar la herramienta. Se utilizan para iniciar el cambio de inclinacin y direccin de un hoyo. Generalmente para perforar al lado de tapones de cemento o cuando se requiere salirse lateralmente del hoyo. Existe un tipo de cuchara recuperable llamada Cuchara de Circulacin y es aquella en la cual su punta es de acero y su mecanismo de trabajo es a travs de la percusin. Posee un orificio en la punta de la cuchara, el cual permite que el fluido de perforacin circule en el fondo removiendo los ripios.

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Cuchara Permanente (Whipstock):

Son piezas de acero en forma de cuchara con una punta cincelada colocada en el hoyo para iniciar la desviacin del hoyo. Este tipo de herramienta queda permanentemente en el pozo, sirviendo de gua a cualquier trabajo requerido en l. Su principal aplicacin es desviar a causa de una obstruccin colapso del revestidor o para reingresar a un pozo existente con un pez.

Motores de Fondo:

Tienen la particularidad de eliminar la rotacin de la tubera, mediante una fuerza de torsin en el fondo, impulsada por el lodo de perforacin. Pueden ser:

Tipo Turbina: es una unidad axial multietapas, la cual permite crear transmisin de potencia o torque a la mecha, esto permite que la misma gire sin tener movimiento de la sarta de perforacin. Contiene rotores y estatores en forma de aspas con altas velocidades de rotacin, aproximadamente 900 rpm. Los estatores estn conectados al casco de la herramienta y se mantienen estacionarios. Para hacerlo funcionar, el fluido de perforacin comienza a circular por la sarta de perforacin y choca

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internamente, haciendo que se cree una alta velocidad de rotacin. Las aspas en cada uno de los estatores estacionarios guan el lodo hacia las aspas de los rotores a un ngulo. El flujo del lodo hace que los rotores, y por ende el eje de transmisin, giren hacia la derecha. Esta herramienta ha demostrado ser muy eficiente y confiable, especialmente en formaciones duras.

De Desplazamiento positivo (PDM): Consta de un motor helicoidal de dos o ms etapas que consta adicionalmente con una vlvula de descarga, un conjunto de bielas, cojinetes y ejes. Posee una cavidad en forma de espiral forrada en caucho, conocida como estator y una seccin transversal helicoidal conocido como rotor. El fluido de perforacin entra en la cavidad espiral y hace que el rotor se desplace y gire, generando una fuerza de torsin que se transmite a la mecha.

Camisa Desviada (Bent Housing):

Herramienta de mayor uso actualmente que permite controlar la inclinacin de un pozo y su direccin sin necesidad de realizar un viaje de tubera. La combinacin

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de una camisa desviada con un motor de fondo, por ejemplo, permite utilizar un principio de navegacin para realizar las operaciones de construir ngulo, mantener y disminuir, as como orientar la cara de la herramienta a la direccin deseada, de all el principio de deslizar y rotar (sliding and rotaring).

HERRAMIENTAS DE MEDICIN Son aquellas necesarias para predeterminar la direccin e inclinacin del pozo, as como la posicin de la cara de la herramienta. Los tipos de herramientas de medicin son:

Inclinmetros:

Es el instrumento de medicin direccional ms sencillo, ya que slo mide la inclinacin del hoyo, se utilizan principalmente para controlar la verticalidad del mismo. El dispositivo de medicin es un pndulo que no se ve afectado por cualquier otro fenmeno que la gravedad de la Tierra y se corren en el hoyo con guaya. Por lo general consisten en un disco de una pulgada que es golpeado por el pndulo al llegar en el asiento.

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Single Shots Magnticos (Registro de toma sencilla):

Instrumentos magnticos de toma sencilla, los cuales estn diseados para tener un nico conjunto de mediciones (survey) simultneas:

La inclinacin del pozo, en referencia al campo de gravedad de la Tierra.

El azimut del hoyo, usando el campo magntico de la Tierra.

La cara de la herramienta, cuando se usa en conjunto con un dispositivo de orientacin.

Usualmente es bajado con guaya, aunque puede ser lanzado dentro de la tubera y dado que es una lectura magntica, requiere instalarse dentro de una barra que proteja cualquier interferencia magntica (Monel).

Multi Shots Magnticos (Tomas Mltiples):

Son similares a los single shots magnticos, pero tienen la capacidad de tomar mediciones repetitivas y permiten determinar la direccin e inclinacin del pozo a diferentes profundidades. Esto se logra utilizando una cmara o una memoria electrnica en el caso de las herramientas electrnicas, junto con un sistema temporizador que inicia mediciones en un intervalo de tiempo regular. Debe utilizarse dentro de una barra monel. El propsito de la herramienta multi shots no es monitorear la trayectoria, pero permite tener mayor control despus de la perforacin, con un mayor nmero y una mejor coherencia de los surveys.

Herramientas Giroscpicas:

Tambin miden la inclinacin y el azimut del hoyo, pero el azimut se mide utilizando un giroscopio (inercial) y no es sensible al campo magntico de la Tierra y sus posibles interferencias, por lo tanto, estos instrumentos pueden ser utilizados dentro de un casing o cualquier otro entorno metlico. Es usado en conjunto con sub UBHO y una pata de mula, que proporcionan la cara de la herramienta.

Los Instrumentos giroscpicos pueden ser de toma sencilla o mltiple, que se activa con el mismo temporizador que las herramientas magnticas.

Se utilizan generalmente para:

Orientar una herramienta de desviacin en un casing (Side-tracks, pozos de Re-entrada)

Controlar la desviacin de las tuberas conductoras en una plataforma de pozos mltiples.

Al final de las operaciones de perforacin justo antes de su completacin, para establecer la trayectoria final de un pozo desde la superficie hasta el fondo. La herramienta se corre con guaya en el interior del casing de produccin.

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Dentro de las herramientas de medicin se encuentran las herramientas de medicin en tiempo real, las cuales se nombran a continuacin:

Steering tools.

MWD.

Giroscopio en tiempo real.

HERRAMIENTAS STANDARDS Y AUXILIARES Son aquellas que forman parte de la sarta de perforacin y en la cual su utilidad y posicin en la misma variar dependiendo del uso durante la perforacin del pozo. Entre las ms importantes se pueden mencionar:

Tubera de Perforacin (Drill Pipes):

Es el componente de la sarta que conecta el ensamblaje de fondo con la superficie, cada tubo de perforacin tiene tres (3) partes principales: cuerpo, pin y caja, tienen como funcin: transmitir la potencia generada por los equipos de rotacin a la mecha, servir como canal de flujo para transportar los fluidos a alta presin, permitir que la sarta alcance la profundidad deseada. Se clasifican segn la longitud, segn la condicin y segn el grado del acero.

Porta Mechas (Drill Collars):

Es un conjunto de tubos de acero o metal no magnticos de espesores significativos, colocados en el fondo de la sarta de perforacin, encima de la mecha. Su funcin es proporcionar la rigidez y peso suficiente a la mecha para producir la carga axial requerida por la misma para una penetracin ms efectiva de la formacin. Pueden ser de dos tipos: lisos y espiralados.

CUERPO

CAJA PIN

CUERPO

CAJA PIN

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Tubera Pesada (Heavy Weight):

Son tubos de pared gruesa unidos entre s por juntas extra largas; para facilitar su manejo tiene las mismas dimensiones de la tubera de perforacin corriente y debido a su peso y forma, esta tubera puede mantenerse en compresin, salvo en pozos verticales de dimetro grande. Representa la zona de transicin entre los drill collars y la tubera de perforacin, para minimizar los cambios de rigidez entre los componentes de la sarta. Puede ser de tipo convencional o de tipo espiral.

Martillo:

Herramienta colocada en la sarta de perforacin diseada para desarrollar un impacto tanto en las subidas como en las bajadas del BHA. Son empleados para pozos direccionales para que la tubera pueda liberarse en caso de hoyos ajustados o en caso de atascamiento de tubera.

Amortiguadores:

Contribuyen a reducir la fatiga y las fallas en las conexiones de los drill collars. Ayudan a incrementar la vida til de la mecha debido a la reduccin de las fuerzas actuantes sobre ella, protegiendo la estructura de corte y los cojinetes. Reducen posibles daos a los equipos en superficie.

CONVENCIONAL

ESPIRAL

CONVENCIONAL

ESPIRAL

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Ensanchadores de hoyo y escariadores (under reamers):

Son herramientas diseadas para agrandar un agujero ya perforado. Son activados hidrulicamente, se puede verificar su apertura al indicar sobretensin cuando se trata de introducir la herramienta en el revestidor.

Estabilizadores:

Los estabilizadores se instalan en la sarta de perforacin de acuerdo a la necesidad: aumentar, reducir o mantener el ngulo. Aunque existen varios tipos de estabilizadores para la perforacin direccional bsicamente son utilizados dos tipos:

Estabilizador Tipo Camisa: Es aquel donde solamente es necesario cambiar la camisa, cada vez que se necesite un estabilizador de diferente dimetro o cuando haya desgaste de sus aletas.

Estabilizador Tipo Integral: Es aquel donde se tiene que cambiarlo completamente cada vez que se requiere un estabilizador de diferente dimetro.

Tienen como funcin:

Contribuyen a reducir la fatiga en las conexiones.

Permiten reducir la pega de la sarta.

Previene cambios bruscos de ngulo.

Proporcionan una buena rea de contacto con el propsito de centralizar la mecha y los drill collars.

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Monel:

Es una herramienta que corrige los efectos del campo magntico de la Tierra y el material metlico de la sarta de perforacin en la obtencin de los datos tanto del MWD y el LWD. Est hecho de una aleacin que permite despreciar la interferencia magntica y as la herramienta MWD pueda brindar datos confiables de azimuth e inclinacin.

Crossover:

Es una herramienta que se utilizan para conectar los componentes de la sarta de perforacin con diferentes tipos de conexiones. Deben estar disponibles en el sitio de perforacin, en cantidad y tipos suficientes para permitir combinaciones de los equipos de tubera de perforacin de propiedad del contratista de perforacin o prestados por las empresas de servicios. Su nmero en la sarta de perforacin debe limitarse tanto como sea posible.

Conectores de Orientacin Universales de Fondo de Hoyo (UBHO o Orienting subs):

Son diseadas para permitir la medicin del tool-face de la herramienta de desviacin. Por lo general son hechas de material no magntico de acero. Este dispositivo puede ser asegurado con tornillos (generalmente dos) que pasan a travs del cuerpo del mismo, en una posicin que permite relacionar la orientacin de la herramienta de medicin con la herramienta de cara del sistema de desviacin.

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MTODOS DE PERFORACIN DIRECCIONAL

DESVIACIN MEDIANTE CHORROS Caractersticas:

Se usa en formaciones suaves

La boquilla de la mecha de mayor tamao se orienta en la direccin deseada.

Ensamblaje flexible con estabilizador cercano a la mecha.

Erosiona la formacin creando cavidades o bolsillos.

Movimientos de la sarta arriba y abajo hasta que se logra construir el ngulo deseado.

La desviaciones contina con rotaria y BHA.

Se requiere correccin de azimut, lo cual es ms difcil con mayor inclinacin.

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DESVIACIN CON CUCHARA (WHIPSTOCK) Caractersticas:

Se usa en formaciones medias a duras.

Estabilizador cercano a la mecha fijados con pin al whipstock y llevados al fondo.

Cara de la herramienta desviadora es orientada.

El whipstock se asienta en el fondo y se corta el pin sujetador colocando peso sobre la mecha.

Se perfora un hoyo piloto de tamao ms pequeo que el hoyo principal.

Slo se perfora un tramo de tubera antes de sacar del hoyo el ensamblaje de fondo.

Se ampla el hoyo piloto y se repite el proceso.

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DESVIACIN CON TALADROS INCLINADOS Caractersticas:

Perfora hasta con 45 desviacin

Soluciona problemas de saneamiento de tierra y urbanos.

Equipos de produccin son inclinados.

DESVIACIN MEDIANTE ENSAMBLAJE DE FONDO (BHA) Caractersticas:

El ensamblaje de fondo de hoyo (BHA) se puede configurar de manera que la trayectoria de la perforacin aumente su ngulo respecto a la vertical. A esto se le llama to build angle (construir ngulo). Para ello se utilizan estabilizadores y drill collars (stos aaden peso sobre la mecha (weight on bit, WOB). El peso y los estabilizadores hacen, esencialmente, que la mecha se desve de la vertical.

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DESVIACIN CON TURBINA Caractersticas:

Usado inicialmente por Soviticos

Versin original perfor el pozo ms profundo del mundo (40121 pies)

Consta de etapas de alabes.

Alta velocidad y tasa de penetracin

Alto requerimiento de presin.

Larga duracin en el hoyo.

Sin limitacin de temperatura.

Nuevas versiones: Turbinas orientables.

Rgida. Menos verstil que el motor de desplazamiento positivo (PDM).

DESVIACIN CON MOTOR DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO (PDM) Caractersticas:

Potencia hidrulica convertida a potencia dinmica para impulsar la mecha.

La sarta se mantiene estacionaria, slo se desliza para avanzar. Reduce el desgaste de la sarta y casing.

El acople curvo arriba del motor provee la fuerza lateral a la mecha.

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Desva la trayectoria del pozo. Quiebre desde la vertical, agujero lateral, correccin de trayectoria, etc.

Aplicable en radios cortos y medios.

Muy eficiente si se le compara con otros aparatos contemporneos de desviacin (chorro, cuchara desviadora).

DESVIACIN MEDIANTE SISTEMAS NAVEGABLES ROTATORIOS (RRS) Caractersticas:

- Herramienta que desarrolla fuerzas de empuje lateral sobre la mecha.

- Cojines metlicos retrctiles que se extienden dinmicamente desde una carcasa rotacional.

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Ventajas:

Corrigen la trayectoria permanentemente, con un mnimo de tortuosidad y

las mejores condiciones de torque y arrastre.

La continua rotacin de la sarta de perforacin, permite: Menor friccin,

mejor transferencia de peso sobre la mecha, mejor desplazamiento

horizontal.

Mejor calidad de hoyo en comparacin con los otros mtodos.

Desventajas:

Tiene una capacidad de dog-leg limitada, 2 a 3 grados / 10m de acuerdo al

dimetro de la herramienta.

Existe riesgo de atascamiento de los patines en algunas formaciones, en

particular, cuando los patines son del tipo no rotativo.

HERRAMIENTA MWD (MEASUREMENT-WHILE-DRILLING)

FUNDAMENTO DE LA HERRAMIENTA El sistema MWD es un procedimiento de medicin que se realiza pozo abajo

mediante un dispositivo electromecnico localizado en el BHA cerca de la mecha,

el cual proporciona una gran variedad de los datos direccionales que incluyen

parmetros como: radiactividad, resistividad de la formacin, geonavegacin,

temperatura anular, torque, en el interior del pozo, peso de la mecha, desviacin

del hueco, azimut, y el ngulo en la cara de la arena. Estas medidas geolgicas

son enviadas a superficie a travs del lodo mediante una onda continua de pulsos

de presin y finalmente decodificados en sistema binario; la informacin se

registra en el tiempo real y se almacena en una cinta magntica.

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DESCRIPCIN DEL SISTEMA MWD El sistema MWD ha sido diseado para conocer una gran variedad de datos

direccionales mientras se perfora, disponibles en tiempo real, grabados en la

locacin y pudiendo ser trasmitidos hacia un centro de operaciones. Los diseos

disponibles permiten configurar la herramienta para varias combinaciones de

sensores y BHA especficos.

El sistema MWD presenta tres componentes primarios:

Un paquete de sensores de fondo

Un mtodo para enviar informacin (telemetra) desde paquetes de

sensores de fondo a superficie mientras avanza la perforacin.

Equipo de superficie para recibir la informacin y ponerla en un formato

adecuado.

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VENTAJAS DEL CONTROL DIRECCIONAL CON MWD Mejora el control y determinacin de la posicin real de la mecha.

Reduce el tiempo de registros.

Reduce el riesgo de atascamiento por presin diferencial.

Reduce las patas de perros.

Tiene la capacidad de adquirir datos en todo momento de las operaciones

de perforacin.

No necesita reducir la ROP para asegurarse de una alta calidad de datos en

tiempo real.

En operaciones de MWD puede continuar transmitiendo datos en momento

de bajo balance o presin controlada.

Es una tecnologa bidireccional, adems es la tecnologa que puede

transmitir datos a mas alta velocidad (57,000 BPS).

Para transmitir datos no es necesario apagar las bombas de lodo.

Algunas compaas que fabrican estos equipos incluyen a sus servicios,

registros de Rayos Gamma, Resistividad, Temperatura anular, adems en

superficie se obtienen los valores de Inclinacin, Azimut, posicin de la cara

de la herramienta (tool face) y los parmetros de perforacin que ayudan a

la eficiencia de la perforacin como son, peso sobre la barrena, torque,

velocidad de penetracin, presin de bomba, RPM, etc.

DESVENTAJAS DEL CONTROL DIRECCIONAL CON MWD Aunque es una tecnologa aparentemente nueva se puede decir que la

nica desventaja es ser muy costosa.

Debido a que esta es una tecnologa emergente no todas las compaas

disponen de herramientas MWD.

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HERRAMIENTAS LWD (LOGGING-WHILE-DRILLING)

La tecnologa de registro mientras se perfora o LWD, por las siglas en ingles Logging While Drilling, es la tecnologa de tomar medidas de las propiedades de las formaciones mientras se est construyendo el pozo.

Las primeras mediciones LWD fueron desarrolladas a comienzos de la dcada de 1980 para identificar los estratos penetrados y, en muchos casos, para confirmar la posicin de la barrena con respecto a la formacin, en lugar de basarse nicamente en la profundidad medida. Esta capacidad facilit la implementacin de cambios en la trayectoria del pozo para sortear peligros y penetrar el yacimiento objetivo. La tecnologa LWD serva adems como forma alternativa de adquirir datos de formaciones bsicos en zonas en las que la adquisicin de registros Mdulo de generacin de potencia con herramientas operadas con cable resultaba dificultosa, tales como en pozos altamente desviados y horizontales, o en pozos con agujeros problemticos. Otro objetivo importante de la tcnica de registrar el pozo durante la perforacin era medir las propiedades de los fluidos de formacin antes de que el proceso de perforacin.

Para el desarrollo de las diferentes herramientas de la tecnologa LWD, se han tenido en cuenta los principios fsicos de funcionamiento de algunas de las herramientas de registro a cable, por ejemplo para las herramientas de resistividad se han desarrollado algunos diseos basados en la resistividad corta normal y la resistividad por propagacin de onda electromagntica, para la herramienta de rayos gamma la medida se basa en la medida de la radiactividad natural emitida por las formaciones, para la herramienta de neutrn la medida se basa en la dispersin que sufren los neutrones emitidos por la herramienta al chocar con los ncleos de los tomos de las formaciones registradas, especialmente por los ncleos de los tomos de hidrogeno de los fluidos que llenan los espacios porosos.

La informacin recopilada de las herramientas LWD se graba en la memoria y una parte de ella se enva a superficie en tiempo real por un sistema de telemetra, onda electromagntica, cable, snico o pulsos de presin en el lodo hasta la superficie para la evaluacin de la formacin en tiempo real. Contar con toda esta informacin en tiempo real ha permitido el desarrollo de procesos tales como la geonavegacin o construccin del pozo, utilizando la informacin de las propiedades de las formaciones perforadas para ubicarlo en la posicin optima con respecto a los lmites de capas o contactos de fluidos. Esto adems ha permitido la realizacin de procesos de perforacin ms seguros y eficientes.

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HERRAMIENTAS DEL SISTEMA DE REGISTRO LWD Las herramientas bsicas que conforman la tecnologa de registro LWD son: densidad, neutrn, rayos gamma, resistividad y snica.

Herramienta de Rayos Gamma (GR):

Esta herramienta registra la radiacin natural de las formaciones, la cual emana naturalmente de solo tres elementos fuente: los elementos radiactivos de la familia torio, la familia uranio - radio y el istopo radiactivo del potasio K40 presente en las formaciones. Este registro de rayos gamma da la radiactividad de los tres elementos combinados o muestra la cantidad de cada elemento individual que contribuye a esta radiactividad. Muchas rocas son en algn grado radiactivas, las rocas metamrficas y las sedimentarias lo son en mayor grado que las gneas, sin embargo dentro de las rocas sedimentarias, las arcillas pueden ser muy radiactivas aunque todas no lo son.

La herramienta de rayos gamma est conformada por dos circuitos de detectores independientes con dos grupos opuestos de tubos Geiger Mueller. Esta configuracin redundante, suministra dos registros de rayos gamma naturales independientes.

Para la geonavegacin en pozos horizontales, la herramienta de rayos gamma puede configurarse para medir rayos gamma azimutalmente. En esta aplicacin, los dos grupos de detectores opuestos pueden suministrar registros de rayos gamma independientes de los lados bajo y alto del pozo. Esto permite, por ejemplo, al operador determinar si la mecha ha salido del tope o del fondo de una formacin yacimiento objetivo.

Herramientas de Resistividad:

Las herramientas de resistividad que se utilizan actualmente en la tecnologa de registro LWD son bsicamente de dos tipos: las herramientas de resistividad por propagacin de onda electromagntica y las herramientas de resistividad tipo Laterolog. Existe otro tipo, el de resistividad normal corta el cual se utiliz en las etapas inciales de comercializacin de esta tcnica, pero que ha entrado en desuso porque su aplicacin real ha estado ms orientada a la correlacin que a la evaluacin cuantitativa de la formacin.

Las herramientas tipo Laterolog tienen sus races en una herramienta de resistividad llamada normal corta, una de las herramientas inciales de los sistemas de registro a cable. Su principio fue adaptado por muchas empresas de servicios MWD en los inicios de los aos 1980 para suministrar un registro de resistividad simple para correlacin.

Esta utiliza el principio normal de medida, la corriente emitida por el electrodo emisor es forzada dentro de la formacin y retorna a la herramienta a un segundo electrodo llamado electrodo de retorno. La medida de la cada de corriente y

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voltaje entre los dos electrodos permite l clculo de la resistividad mediante la ley de Ohm.

Las herramientas de propagacin de onda electromagntica y de resistividad en la mecha, las cuales son las ms utilizadas en la actualidad permiten la evaluacin cuantitativa de las propiedades resistivas de la formacin y los fluidos que contiene, adicionalmente la determinacin de la resistividad verdadera de la formacin. La ltima generacin de las herramientas de propagacin electromagntica es una herramienta que utiliza cinco transmisores, tres arriba y dos abajo de los receptores, y dos receptores, los cuales disparan las ondas electromagnticas en secuencia para suministrar cinco medidas de fase y cinco medidas de atenuacin.

Herramientas de Densidad-Neutrn:

Mide el efecto fotoelctrico y densidad total utilizando contadores tipo centellemetro y tubos fotomultiplicadores, ubicados debajo de un estabilizador a dos distancias desde la fuente de rayos gamma de Ce137.

El principio fsico de funcionamiento es similar a los de la herramienta a cable. A diferencia de la herramienta a cable, la herramienta LWD va centrada en el pozo y localizada dentro de un collar de perforacin de pared gruesa, lo cual resulta en respuestas diferentes para diferentes condiciones de pozo sobre las dos medidas de neutrn porosidad.

Los registros de neutrn porosidad se presentan con la mayor parte de las correcciones ambientales ya aplicadas. Sin embargo, el mejor camino para entender las diferencias causadas por los efectos ambientales, es comparar sus respuestas bajo condiciones controladas en la facilidad de calibracin primaria.

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Herramienta de Densidad Azimutal:

La herramienta de densidad azimutal, la cual presenta muchas similitudes a la herramienta de densidad y neutrn compensado. Cabe destacar que esta herramienta difiere de la anterior en que toma medidas azimutales o por cuadrantes. Las medidas de densidad, factor fotoelctrico y neutrn porosidad de la herramienta ADN son similares a las de las herramientas convencionales de registro a cable. La herramienta puede operar a temperaturas mayores de 150 C y presiones mayores de 20,000 psi. Las tasas de flujo para la herramienta pueden alcanzar los 800 gal/min para suministrar una adecuada limpieza en los pozos horizontales, adicionalmente, la herramienta se ha probado bajo condiciones de una aceleracin de la gravedad de 250 veces su valor normal, con lo que se asegura la operacin en los ms adversas condiciones de perforacin.

Herramienta snica:

Una nueva herramienta snica LWD, similar a su contraparte dentro de los servicios de registro a cable, est disponible en el mercado. Con las herramientas de registro snico, una seal acstica generada en un transmisor en la herramienta, viaja a travs de la formacin y posteriormente arriba a un receptor ubicado en la herramienta.

Las herramientas de registro moderno registran las formas de las ondas acsticas, las cuales son las amplitudes de las seales de presin arribando al receptor como una funcin del tiempo.

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El desarrollo de esta herramienta ha permitido determinar que la mayor parte del ruido de la perforacin ocurre a frecuencias por debajo de 12 KHz y que por tanto, este ruido se debe eliminar de las seales registradas utilizando filtros de frecuencia los cuales deben ubicarse entre los circuitos electrnicos de la herramienta. Esto ha permitido registrar las seales acsticas en formaciones con baja transmisibilidad acstica.

VENTAJAS DE LAS HERRAMIENTAS DE LWD

La ventaja fundamental de utilizar las herramientas LWD, consiste en obtener mediciones de la formacin al mismo tiempo que se perfora.

Al disponer de la informacin en tiempo real, se pueden tomar decisiones inmediatas respecto a los programas de revestimiento y la toma de ncleos, a la seleccin de los intervalos de completacin y a los requerimientos de operaciones de perfilaje a realizarse con posterioridad.

Otro beneficio adicional consiste en que, por lo general, al comienzo de la vida del pozo las condiciones del yacimiento son ptimas, lo que minimiza los efectos ambientales que requieren posteriores correcciones.

Asimismo, las herramientas LWD proporcionan nuevos datos fundamentales que no se pueden obtener con herramientas operadas por cable, tales como la densidad azimutal, la anisotropa de la formacin y la informacin obtenida por los sensores ubicados prximos a la mecha, necesaria para tomar decisiones en tiempo real.

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Los productos de LWD en tiempo real hoy en da incluyen registros optimizados de resistividad, porosidad, tiempo de trnsito acstico, imgenes, buzamiento, presin anular, prdidas de fluidos y datos relativos a la integridad de la formacin.

GEOSTERRING (GEONAVEGACIN) La geonavegacin es la navegacin en tiempo real de pozos horizontales y de alto ngulo, mediante la evaluacin de formaciones durante la perforacin. Sirve para guiar los pozos a sus destinos geolgicos ptimos, en vez de dirigirlos hacia ubicaciones geomtricamente predeterminadas, que posiblemente no sean las ptimas. La geonavegacin contribuye a garantizar que los pozos horizontales y muy inclinados alcancen sus objetivos y se mantengan dentro de los mismos. Las mediciones obtenidas cerca de la mecha sirven para determinar el momento exacto en que conviene dejar de perforar y colocar el revestidor o iniciar la extraccin de ncleos. El geoposicionamiento o geonavegacin es el proceso para la colocacin de un pozo en una formacin y horizonte especficos de acuerdo a una estrategia predefinida con el objetivo de ubicar de forma ptima el pozo en tiempo real, incrementar la produccin y optimizar la perforacin. Un plan direccional constituido es una continua sucesin de lneas rectas y curvas que representan la figura geomtrica de la trayectoria esperada tambin. Un plan direccional siempre se proyecta en los mapas verticales y horizontales. Mientras que el pozo est siendo perforado de acuerdo al plan, as, la informacin geolgica nueva se obtiene del mudllogging, medicin durante la perforacin y extraccin de manera mediante la perforacin. Estos por lo general muestran algunas diferencias con lo que se espera del modelo. Como el modelo se actualiza continuamente con la nueva informacin geolgica (evaluacin de la formacin) y la posicin del pozo (desviacin del pozo), los cambios comienzan a aparecer en las subestructuras geolgicas y puede llevar a actualizar el plan direccional para alcanzar los objetivos geolgicos.

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Con la aplicacin de geonavegacin, un pozo perforado direccionalmente puede seguir la arena desde la entrada hasta la profundidad total. Esta permite la perforacin para navegar a lo largo de la arena, el seguimiento de los objetivos y evitar la perforacin en formaciones de produccin no deseados o de baja productividad. Los ingenieros trabajan en estrecha colaboracin con los perforadores, los gelogos y los mudloggers para monitorear las condiciones de perforacin y los datos de la herramienta de estudio y trazar la trayectoria del pozo. Utilizando herramientas MWD-LWD, la formacin puede ser interpretada en tiempo real y correlacionada con otros datos, tales como resistencia, la velocidad de penetracin, anlisis de presin y de anlisis de fluidos de perforacin.

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USOS DE LA GEONAVEGACION

Ajustes en tiempo real de la trayectoria del pozo son esenciales para el xito de la perforacin. Los modelos ssmicos y estticos proporcionan una visin general, pero una detallada revisin es esencial para mantenerse dentro de la meta.

El geosteerer es tambin el gelogo de pozo, reduciendo la necesidad de personal especializado adicional. Geosteerers ocupan poco espacios de oficinas.

Los datos de registros permiten con precisar los posicionamientos y reconocimientos de las fallas, discontinuidades y la penetracin de las unidades geolgicas.

La geonavegacin no est limitada por las ausencias de muestras litolgicas.

La geonavegacin mitiga el riesgo de perder los BHA. Tambin se garantiza un tiempo mximo de exposicin posible del hoyo. Es de esperar que aumenta la produccin y ahorra el tiempo de perforacin as como reducir el nmero de desvos.

EL PROCESO DE LA GEONAVEGACION La geonavegacin es diseada para ayudar al gelogo a localizar la zona objetivo de una manera que maximiza las posibilidades de acertar con el plan direccional propuesto. Se inicia con una revisin cuidadosa del pronstico geolgico, datos ssmicos, mapas, correlacin y cualquier otra informacin geolgica disponible. Una vez que comienza la perforacin vertical, se revisa el registro de mudlogging y se correlaciona. Se verifica la informacin de correlacin se asegura el tope de la formacin objetivo. Una vez que las herramientas MWD-LWD estn en el hoyo, se comienza a construir una grfica del pozo utilizando la informacin de fondo de pozo, tales como los rayos gamma, las surveys y las descripciones de la unidad de mudllogging. Cuando se llega a la profundidad adecuada, el gelogo y el perforador direccional eligen el punto de salida y la ruta de recorrido. Si bien los servicios geonavegacin se realizan normalmente de forma remota, consultores de geonavegacin generalmente se movilizan para la localizacin del pozo con el fin de supervisar personalmente la perforacin. Una vez que se llega al objetivo, se controla continuamente la informacin para asegurar que la ruta de perforacin se est llevando a cabo como estaba previsto, o si el plan necesita ajustes.

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Cuando se llega a la profundidad final, se produce un grfico final con la correlacin de la trayectoria de la perforacin y otras variables importantes, tales como curvas litolgicas, registros, el gas y la velocidad de penetracin.

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