Perforacin con Presin Controlada (MPD)

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La perforacin con presin controlada (MPD) con presin de fondo constante (CBHP) reduce el NPT y permite sartas de revestimiento en menor cantidad y ms profundas cuando los mrgenes del gradiente de presin de poro y fractura son estrechos.

Desafo

Las mrgenes estrechos del gradiente de presin de poro y fractura representan una amenaza durante la perforacin. Cuando se perfora o se hace circular el pozo para limpiarlo, la presin de flujo del espacio anular sumada a la presin hidrosttica genera la fractura de la formacin y se producen prdidas. Cuando la circulacin se interrumpe, la presin hidrosttica permanece por debajo de la presin de poro de la formacin y se produce un kick. De este modo, se genera una situacin de prdida de kick y aumentan el tiempo no productivo (NPT), los costos de prdida de fluido y los riesgos de HSE.

Respuestas de Aplicaciones

Presin de Fondo ConstanteDiseo de Pozo para Activar Activos

Limitaciones

Los retornos de hidrocarburos del reservorio a la superficie no son recomendables e incluso pueden estar prohibidos. Si se desea optimizar la productividad del pozo, la profundidad total objetivo del pozo debe alcanzarse con un tamao de pozo determinado. Un programa convencional de fluidos de perforacin y la cantidad de sartas de revestimiento relacionadas ponen en peligro el logro de estos objetivos.

Respuesta

La presin de fondo constante (CBHP), una de las variantes de la MPD, permite "hacer equilibrio" entre el gradiente de presin de poro y de fractura. El objetivo es perforar con un fluido que sea ms liviano que el utilizado convencionalmente de modo que la presin de fondo (BHP) se mantenga en un valor constante, independientemente de si la columna de fluido se mantiene esttica o est circulando. La prdida de la presin de flujo del espacio anular cuando no est circulando se contrarresta con la contrapresin de superficie aplicada.

Un dispositivo de control rotatorio (RCD), instalado arriba de la armadura de control (BOP), y un estrangulador adicional facilitan este control. De hecho, el cambio en la BHP generado a partir de la densidad de circulacin equivalente (ECD) durante la perforacin convencional se traslada a la superficie. En otras palabras, en la MPD con CBHP, disminuye la densidad del lodo y esta prdida de densidad se compensa con presin anular aplicada en superficie. Durante las conexiones, las bombas se detienen y el estrangulador se cierra para aplicar la contrapresin en superficie. En el ensamble de fondo se mantiene una BHP constante.

pp Fp

Esttico: BHP = HHmw

Circulando: BHP = HHmw + AFP

Presin

Pro

fund

idad

La presin de fondo (BHP) aumenta durante la circulacin

como resultado de la presin de friccin del espacio anular (AFP), la cual se suma a la

presin hidrosttica del peso del lodo (HHmw).

As, la BHP supera el gradiente de presin de fractura y se producen

prdidas de fluido.

Esttico: BHP = HHmw

Circulando: BHP = HHmw + AFP + BP

Presin

Pro

fund

idad

pp Fp

BP

El peso del lodo disminuye y se aplica contrapresin (BP) en el espacio anular para compensar dicha reduccin cuando el pozo

se encuentra esttico.

Durante la circulacin, se reduce la contrapresin anular para compensar la presin de flujo anular (AFP) y la BHP se

mantiene constante.

+ BP

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El resultado final es que, durante la perforacin del pozo o cuando el pozo se hace circular para limpiarlo, el valor esttico de la BHP no vara. La perforacin puede llevarse a cabo con menos ECD que en pozos perforados de modo convencional, es menos probable que se supere el gradiente de presin de fractura de la formacin, no se producen prdidas y la seccin del pozo puede perforarse a una mayor profundidad; tampoco se promueve el influjo de fluidos de la formacin debido a que la BHP esttica predeterminada permanece por encima de la presin de poro de la

formacin. El pozo en ningn momento se encuentra en una condicin bajo balance. La MPD con CBHP permite el asentamiento ms profundo de las zapatas de las tuberas de revestimiento y, en ltima instancia, puede reducir la cantidad total de sartas de revestimiento requeridas para alcanzar la profundidad total (TD) del pozo. Por ende, esta ventaja contribuye a alcanzar la TD con un tamao de pozo lo suficientemente grande para asegurar el logro de los objetivos de productividad del pozo.

Perforacin Convencional MPD con CBHP

Caractersticas, Ventajas y Beneficios

La contrapresin del espacio anular se controla en superficie mediante un estrangulador especial, lo que significa que no se producen los cambios que suelen generarse normalmente en la BHP cuando se operan las bombas de lodo para perforar y hacer circular el pozo.

Independientemente de si la columna de lodo es esttica o dinmica, la BHP permanece constante y puede mantenerse ms fcilmente dentro de los lmites de un margen estrecho de gradiente de presin de poro y fractura.

La capacidad de "hacer equilibrio" entre los gradientes de presin de poro y fractura con mayor precisin significa que la seccin del pozo puede perforarse a mayor profundidad antes de cambiar la densidad del lodo de perforacin y asentar la tubera de revestimiento.

Ilustracin de presin vs. profundidad de la perforacin convencional en comparacin con la MPD con CBHP La contrapresin anular aplicada se controla mediante un RCD que permite mantener la BHP en un valor constante que no supera el gradiente de fractura de la formacin, incluso durante la circulacin.

La incertidumbre relacionada con la estimacin de la presin de poro, a menudo asociada con la perforacin en pozos profundos de alta temperatura y alta presin (HTHP) y entornos geolgicos complejos como, por ejemplo, de tipo subsalino, puede resolverse fcilmente mediante un simple ajuste de la contrapresin del espacio anular aplicada en superficie.

El asentamiento de las zapatas de revestimiento a mayor profundidad ayuda a asegurar que el pozo pueda perforarse hasta la TP en el tamao de pozo objetivo. A medida que se avanza con la perforacin o se hace circular el pozo para limpiarlo, la BHP se mantiene ms cerca de la presin de poro que en el caso de la perforacin convencional. La reduccin de la presin sobre balance en la cara de corte de la barrena mejora la tasa de penetracin.

BHP Requerida

BHP RealBHP Real

AFPAFP

Presin Hidrosttica(programas de fluidos convencional)

Sin Circulacin

Baja Circulacin

Con Circulacin

Pres

in de Fo

ndo

AFP AFP

BP BP

Pres

in de Fo

ndo

Sin Circulacin

Baja Circulacin

Con Circulacin

BHP Requerida y Real

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Cuando se realizan las conexiones, la presin anular aplicada en superficie mantiene la BHP para controlar el influjo de fluidos.

Una BHP ms constante reduce las variaciones de presin que de otro modo produciran inestabilidad en el pozo.

Descripcin Operativa

Realizar una operacin de MPD con CBHP por primera vez puede parecer desalentador. Sin embargo, es ms fcil de lo que pueda imaginar. Weatherford le brindar asesoramiento y orientacin, a travs de sus expertos en ingeniera de perforacin, para asistirlo en la programacin y planificacin del pozo y en la ejecucin en el sitio.

Weatherford ofrece un modelo de flujo hidrulico durante la etapa de planificacin de una seccin de pozo con CBHP. La modelacin determina el rango de presin anular que deber aplicarse en superficie para mantener una BHP constante. La determinacin de las presiones de superficie mximas requeridas para lograr un grado aceptable de sobre balance durante las conexiones de tuberas resulta sumamente crtico.

El montaje de los equipos para la MPD con CBHP vara en funcin de las caractersticas de la aplicacin, el tipo del equipo de perforacin y el entorno operativo. Sin embargo, los componentes fundamentales del sistema son los mismos: un RCD adecuado, un mltiple de estrangulacin adicional y vlvulas de flotacin para la sarta de perforacin.

Cuando se implementa la MPD con CBHP, estos componentes se montan y prueban antes de comenzar la perforacin en la zona de riesgo prevista. Una vez montados los componentes, el cambio al modo de CBHP puede realizarse rpidamente en caso de suscitarse una situacin de prdida extrema imprevista.

Algunas mejoras opcionales del sistema de MPD con CBHP son: vlvulas de flotacin para la sarta de perforacin recuperables con wireline, una vlvula de despliegue de fondo (DDV) para acelerar y aumentar la seguridad de las operaciones de viaje, y software de presin mientras de perfora (PWD) y DataPro para mejorar el manejo de la presin de pozo y superficie.

Se adoptan prcticas convencionales de perforacin y control de pozo y los nicos cambios son en cuanto al manejo proactivo de la contrapresin anular y pequeas modificaciones de los procedimientos de conexin y desconexin de la sarta de perforacin.

Cuando se utiliza la MPD con CBHP, la contrapresin anular se ajusta para asegurar que la BHP permanezca constante. El monitoreo continuo de las presiones del sistema de circulacin de fluidos (en superficie y fondo de pozo) determina la necesidad de efectuar estos ajustes de control.

Perforacin Convencional Perforacin con Presin Controlada (MPD)

Durante la circulacin convencional, la presin de friccin del espacio anular se suma a la presin hidrosttica y aumenta la BHP total. En la MPD con CBHP, la presin anular de superficie reducida compensa los incrementos de la presin de flujo del espacio anular durante la circulacin.

Perforacin con Presin Controlada (MPD)

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Definicin de MPD

La perforacin con presin controlada es una forma avanzada de control primario de pozo que utiliza un sistema de fluido cerrado y presurizable para controlar la presin del pozo de una manera ms precisa.

El beneficio que brinda la MPD es la posibilidad de perforar pozos que de otro modo seran econmicamente imposibles de perforar, de modo que los activos totales recuperables pueden incrementarse a un costo econmicamente viable. La adopcin de tcnicas de MPD generalmente est impulsada por la capacidad de "perforabilidad" cuando existe la necesidad de mitigar amenazas de perforacin y maximizar la certeza de costos AFE de perforacin. El objetivo de la MPD consiste en optimizar el proceso de perforacin mediante la reduccin del tiempo no productivo (NPT) y la mitigacin de las amenazas de perforacin. La principal diferencia entre la MPD y las dems tcnicas relacionadas de optimizacin de la perforacin y perforacin bajo balance realizadas por Weatherford es que durante el proceso de perforacin MPD no se promueve el influjo de fluidos de la formacin con contenido de hidrocarburos.

MPD reactiva. La tcnica est efectivamente "en espera" como una forma optimizada de control pasivo de pozo para ayudar a manejar presiones de fondo no esperadas.

MPD proactiva. La tcnica se utiliza en su mximo nivel de efectividad para mitigar una amplia serie de amenazas de perforacin. La MPD proactiva reduce drsticamente el NPT de perforacin debido a que permite la introduccin de cambios fundamentales en los programas de fluidos, tuberas de revestimiento y pozo abierto.

Las cuatro variantes principales de la MPD proactiva permiten perforar secciones de pozo abierto ms profundas; reducen la cantidad de sartas de revestimiento, el NPT y los cambios en la densidad del lodo que son necesarios para alcanzar la profundidad total; y mejoran el control del pozo.

Comunquese con Weatherford para que lo ayuden a evaluar su oportunidad de MPD y adaptar una variante de MPD en funcin de sus necesidades especficas de mitigacin de amenazas de perforacin.

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perforacin convencionales cuando las amenazas de perforacin, daos a la

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relacionadas para optimizar la perforacin, minimizar los daos a la formacin

y mitigar amenazas.

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