Perforación Direccional
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Perforacin Direccional
AgendaPerforacin Direccional y Horizontal Aplicaciones Planeacin Diseo de Trayectorias Diseo de BHA Herramientas Motores, BHA Rotarios Turbinas Sistemas Emergentes Aplicaciones Horizontales Pozos Radio Largo, medio y Corto
AgendaSistemas MWD y LWD Sistemas de Telemetra Sistemas de Potencia Sensores MWD Sensores LWD Resistividad Neutron Porosidad Densidad
Tipos de pozos Horizontales: Radio Largo Radio Medio Radio Corto
Geo-Navegacin
Qu es Perforacin Direccional? Dirigir un pozo de manera controlada a lo largo de una trayectoria planeada para alcanzar un objetivo geolgico.
Aplicaciones Locaciones inaccesibles Desvo (Sidetrack) Perforaciones en Domos de Sal Pozos mltiples desde una estructura artificial Mltiples arenas desde un pozo
Aplicaciones Exploracin desde un pozo Pozos de alcance extendido Perforacin Horizontal Interseccin de zonas de alta presin SAGD
Posicionamiento y Sistema de Coordenadas
Referencia Vertical
Elevction Estructura
Elevacion Pozo
RKB
Elevacin de la Mesa Profundidad Survey Elevacin del terreno
Referencia Global (Nivel del Mar)
Project Offset
Referencia Horizontal
Origen Pozo
Well Offset
Structure Offset
Origen Estructura
Origen Proyecto
Survey Coordinates
Objetivo
Project Offset
Global Origin
Eastings
Sistema de Coordenadas UTM En Perforacin Direccional los mapas utilizados son planos. Para representar La Tierra en forma plana existen varias proyecciones. UTM divide la tierra en 60 Zonas, cada una de 6 de amplitud. Locaciones se miden en Nortes y Estes en cambio de longitudes y latitudes.
Zona de Coordenadas UTMCentral Meridian. Bisecting zone (assigned False Easting = 500,000m)
500,000m
Zone narrows as it approaches the poles
Origin of False Easting
3
3
Equator (assigned False Northing value: = 0m for Northern Hemisphere = 10,000,000m for Southern Hemisphere)
6Approximately 600,000m at Equator
Norte Grid/Norte VerdaderoTrue North Grid Projection
N GN TNGrid North (West of True North)
TN GNGrid North (East of True North)
E
Meridian of Longitude
Rings of Latitude
Central meridian (True North = Grid North)
Mtodos de Clculo de SurveyUn registro direccional est compuesto por : Profundidad Medida MD Inclinacin Azimuth (Corregida al Norte en referencia)
Mtodos mas utilizados son Tangencial Angulo promedio Radios de Curvatura Mnima Curvatura
Mtodo de Mnima Curvatura
Ecuaciones del Mtodo de Curvatura Mnima
Planeacin Bsica
Planeacin de Pozos DireccionalesLa planeacin direccional es el proceso en el que todas las variables del pozo se acomodan para cumplir con los objetivos de manera precisa y al menor costo posible Variables fundamentales:Coordenadas de superficie Coordenadas del objetivo Tamao del objetivo Pozos vecinos Tipo de Perfil
Tipos de Perfiles
Perfil tipo S Perfil tipo J reducida
Perfil tipo J
Terminologa KOP : Kick Off Point BUR : Build Up Rate EOB : End Of Build Inclinacin Azimut TVD Survey Departure Vertical Section Severidad del Dog Leg
Clasificacin de BUR
Factores en el Diseo de Trayectorias Factores Clave Drenaje Completamiento
Otros Factores Fallas Locaciones remotas Formaciones suaves (Evitar) Programa de revestimiento Arenas sobre/baja presin (Evitar)
Modelamiento de Trayectorias Tendencias de Giro walk Anti-Colisin Herramientas (MWD, Gyro) Modelos de Incertidumbre Elipse de incertidumbre Traveling Cylinder
Spider Plots
Planeacin Avanzada Contempla colisin con pozos prximos La incertidumbre de posicionamiento es factor decisivo
Clculos de IncertidumbreSurvey Station Calculated Trajectory Most Likely Trajectory Survey Bias ISCWSA Error Surface Displaying Bias
Systematic Ellipse Error Surface
Cilindro Viajero y Spider Plot
Traveling Cylinder
Spider Plot
Torque y Arrastre Factor crtico en el diseo. Consideraciones: Trayectoria del pozo Configuracin de la sarta Dog-leg Factores de friccin
Uso de los Modelos T&D Evaluar y optimizar trayectorias Calcular fuerza normales (diseo de casing) Identificar profundidad alcanzable Identificar los requerimientos de carga del taladro Identificar el diseo de sartas de perforacin
Torque y Arrastre
Anlisis de Torque y Arrastre
Herramientas de Perforacin Direccional
Herramientas de Perforacin Direccional Dos tipos bsicos: Motores de Fondo Ensamblajes Rotarios
Tcnicas Opcionales Jetting Whipstocks
Adicionales MWD (registros de desviacin en tiempo real) LWD (sensores de registros )
BHAs Rotarios
Se usan para perforar secciones tangentes Se usan cuando la tendencia de la formacin es predecible para construir o tumbar ngulo Responde a cambios en el WOB
Diseo de BHA BHA (Bottom Hole Assembly). Es otro factor clave en el diseo del pozo: Respuesta del BHA a cambios en los parmetros de operacin o tendencias de formacin Dimetro de los estabilizadores Angulo del pozo Angulo del motor de fondo Distancias de los estabilizadores
Modelos de Diseo de BHA Existen varios modelos de BHA Modelo de equilibrio: modelo de viga estatica en donde todos los momentos y fuerzas en el hueco y el BHA estan en equilibrio (Lubinski). No consideran efectos de rotacin Se deriva un valor por ensayo y error llamado FI (Formation Index) que interacta con el BHA y la formacin Es el mas usado y exacto
Motores de Perforacin Los PDM son el mtodo mas usado de control direccional. Son herramientas que usan el fluido como fuente de poder para hacer girar la broca sin que la sarta de perforacin rote. la potencia del motor es generada por la combinacin rotor/estator segn el principio de Monieau inverso.
Configuracin de Los PDM
Relaciones Rotor / Stator de Motores de FondoConfiguraciones Rotor / Stator
Componentes del PDM
Desempeo de los PDM
Motores Dirigibles
Rotor Jetting
Aplicaciones - PDM
Convencional
Horizontal
Horizontal
Turbinas Tambin son accionadas por el fluido de perforacin Utiliza aletas de metal que dan resistencia a altas temperaturas y ambientes hostiles Mas rpidas que un PDM Se utilizan generalmente con brocas impregnadas (diamante natural) Capacidad de ser dirigidas
Estabilizadores Ajustables
Perforacin de Alcance Extendido Mejor conocida como ERD. Un pozo ERD es un pozo que alcanza una relacin de desplazamiento horizontal de 2:1 respecto a su TVD o mas. Se han alcanzado relaciones de 5:1 No necesariamente tiene que ser pozos horizontales
Perforacin de Alcance Extendido
Perforacin Horizontal MWD, LWD y Geo-Navegacin
Ventajas de los Pozos Hz Las principales ventajas son: Reduccin de la conificacion de agua y gas debido a la reduccin de la cada de presin a travs del yacimiento Incremento de produccin por incremento del rea expuesta del yacimiento al pozo Reduccin de la cada de presin en el pozo Una combinacin de las dos anteriores puede producir una reduccin en la produccin de arena Aumento de recobro de reservas y un patrn mas eficiente de drenaje
Produccin de Pozos Horizontales Consideraciones Espesor vertical del yacimiento Relacin de permeabilidad Kh vs Kv Efecto de las barreras de permeabilidad vertical Estimacin de la productividad Modelo de productividadN (MMstb)
Reservas Recuperables1200
1000
Iani=0.25 Iani=1 Iani=3 Iani=0.25 Iani=1 Iani=3
800
600
400
Vertical200
Horizontal Multilateral
0 0 100 200 300 400 500 600
Espesor de Form acin (ft)
Seleccin de Aplicaciones Hz
Conectar fracturas naturales
Seleccin de Aplicaciones Hz
Reduccin de la conificacin de agua y gas
Seleccin de Aplicaciones Hz
Incertidumbre Geolgica y Posicin horizontal
Seleccin de Aplicaciones HzWell profile Actual & Model Neutron & Density
Actual Resistivity
Offset data Model Resistivity
Model and Actual GR
Well path Stratasteered to third & fourth target
Single fault
Pozos altamente desviados Vs Pozos Horizontales
Seleccin de Aplicaciones Hz
Pozos verticales fracturados Vs Pozos Horizontales
Pozos Radio Largo Pozos con tasas de construccin desde 1 hasta 8/100 pies. El motor que se usa para construir la curva se puede usar tambin para perforar la tangente. La curvatura del pozo no es suficiente para causar fatiga en el DP
Consideraciones de Diseo RL Se usan los DC para dar peso sobre la broca. No se debe rotar los DC en curvaturas altas Las herramientas de MWD/LWD son mas flexibles que los DC Si el ngulo es bajo, la sarta perforara en tensin. Minimizar DL no planeados en la seccin de construccin.
Seccin de Construccin y Tangente Se usan motores dirigidos diseados con exceso de DL. Alternar intervalos de deslizamiento con rotacin Seguir el perfil determinado Perforar tangente con motor preferiblemente
Pozos Radio Medio
Los BHAs y la planeacion con similares a pozos de Radio Largo Las curvas limitan la rotacin de las herramientas Estas limitaciones afectan el diseo del perfil Perfiles con varias secciones. No es continuo
Diseo de Sarta Pozos de RM
El WOB no proporciona peso a la broca DC o HWDP en la seccin vertical para empujar Opciones de pull down machines El anlisis de T&D es critico en el diseo Siempre con motores de fondo y MWD/LWD
Configuracin del BHA El motor se disea para no ser rotado Los estabilizadores son removidos Se usa un Pad o camisa excentrica Se puede usan un segundo codo. Es recomendable usar un Sensor ABI (At Bit Inclination) en el lateral
Pozos Radio Corto Curvaturas de 75 - 110/30m. Radios de 82 - 50 ft Secciones horizontales de 650 (198 m). Equipo direccional incluye: Motores de construccin articulado. Motor lateral articulado MWD articulado Motor hbrido (alternativa)
Gracias Preguntas