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1.0 INTRODUCCIONLos problemas de perforación cubren eventos no-rutinarios como por ejemplo:

• Control de Pozos

• Atrapamiento de Tubería

• Pesca

•

Pérdida de Circulación• Estabilidad de Agujero

• Hidratos

• Contaminación del Lodo

• Limpieza del Agujero

• Daño de Formación

Control de Pozos no será cubierto en este manual. Vea el Manual de Servicios de Perforación-Control de Pozos de de Schlumberger (Schlumberger Drilling Services Well ControlManual).

 Atrapamiento de Tubería no será cubierto por este manual. Vea el Manual del Perforador deServicios de Perforación-Atrapamiento de Tubería (Schlumberger Drilling Services Driller’s StuckPipe Handbook).

 Algunos de los temas listados arriba ya fueron cubiertos en secciones anteriores de este manualy no serán discutidos nuevamente.

La clave de tratar con problemas de perforación es la de estar al tanto de lo que podríaposiblemente ocurrir y tener planes y equipo de contingencia en el sitio, para poder manejarlos.

2.0 PESCAHay una gran variedad de herramientas de pesca disponibles para cubrir un complete rango deescenarios.

Sin embargo la regla más importante es siempre tener equipo de pesca suficiente en el equipode perforación para poder realizar un primer intento de pescar cualquier herramienta que se hayaquedado dentro del pozo. Para lograr esto es importante tener esquemas de todas lasherramientas, incluyendo las herramientas de registros eléctricos, que muestren las dimensionesexternas e internas de las mismas.

Por supuesto, si la logística es un tema, entonces se puede tener equipo adicional en la locasión.Una lista típica de equipo de pesca incluye:

• Pescante de Cuñas

• Suficientes cuñas (Espiral y/o Canasta) para cubrir todos los tamaños, tanto extra grandescomo ultra pequeñas.

• Guías de Pescantes de Cuñas y Extensiones

• Martillos y Aceleradores de Pesca

• Compensadores de Movimiento Vertical

• Machuelos

• Juntas de Seguridad

• Canastas Chatarreras de Circulación Inversa

• Molinos

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Siempre asegúrese de que las dimensiones de cualquier herramienta de pesca estén disponiblesy establecidas antes de correrlas en el pozo. NO SE CONFIE DE ESQUEMAS GENERICOSPARA LAS MEDIDAS. Esto también aplica para herramientas de reemplazo (combinaciones,etc.).

Siempre asegúrese que todo el personal relevante esta en conocimiento de como opera cadaherramienta en particular.

Siempre asegúrese que las herramientas han sido revestidas correctamente antes de correrlasen el pozo. De ser posible, realice una revisión de funcionamiento.

Siempre asegúrese que las herramientas de pesca están incluidas en las rutinas demantenimiento preventivo. Todos los elastómeros (por ejemplo empaques de pescantes decuñas) tienen una corta vida de almacenamiento. Asegúrese de que estén correctamentealmacenados y reemplazados con regularidad.

3.0 PERDIDA DE CIRDULACIONLa perdida de circulación puede ocurrir en cualquier momento. Las medidas preventivas

deberían ser establecidas durante la planificación de pozo y los tratamientos de perdida decirculación deberían ser especificados el Programa de Fluidos de Perforación.

3.1 Practicas Preventivas• Minimizar la carga del espacio anular – el incremento en ECD debido al exceso de cortadoresperforados, es una causa común de perdida de circulación, especialmente en las partessuperiores del agujero. Esto puede ser minimizado controlando el ROP.

• Mantener buenas propiedades del fluido de perforación – mantener las fuerzas del gel, puntode resistencia y viscosidad a niveles que limpiaran el agujero eficientemente. Mantener nivelesbajos de sólidos con el uso eficiente del equipo de control de sólidos.

• Minimizar las presiones de suabeo y oleada – Rompa la circulación regularmente en los viajesdentro del agujero. Traiga las bombas lentamente hacia arriba después de las conexiones. Rote

la tubería antes de encender las bombas. Reduzca la velocidad de viaje en caso de que ocurranperdidas.

• Mantenga el ECD a un mínimo – Reduce las restricciones del espacio anular. Mantenga loshidráulicos en el nivel mínimo requerido para limpiar el agujero. Considere controlar el ROP.

3.2 Acciones RemedialesLas perdidas deberían ser manejadas tan pronto ocurran.

El agujero deberá ser mantenido lleno en todo momento, incluso si esto significa cubrir elespacio anular con agua de mar.En algunos pozos podría ser recomendable tener una presa lista y mezclada con una pastilla deLCM o correr LMC en el sistema de fluido de perforación. Alternativamente, y en especial en lasección de reservorio, LCM tal como carbonato de calcio, puede ser corrido como un agente de

peso.

La formulación de pastillas de LCM es generalmente diseñada alrededor de la severidad de laspérdidas, utilizando concentraciones mas bajas para perdidas de filtración y concentracionesmás altas para perdidas totales. Usualmente una combinación de materiales granulares,escamosos y fibrosos en diferentes grados, es mezclada y bombeada para curar las perdidas.Las formulas y concentraciones típicas, se muestran a continuación. .

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Tipo de LCM Filtración1 – 10 bbl/hr

Parcial10 – 50 bbl/hr

Severa50 – 500 bbl/hr

Granular 5 – 10 ppb 10 – 15 ppb 20 – 25 ppb

Escamoso 5 – 10 ppb 5 – 10 ppb 10 – 15 ppb

Fibroso 0 – 5 ppb 10 – 15 ppb 15 – 20 ppb

LCM Granular - Tapón de nuez, Carbonato de Calcio, GrafitoLCM Escamoso - Celofán, MicaLCM Fibroso - Celulosa, Fibra de madera, Formica Pulverizada

Se debe tener cuidado de no taponar la sarta de perforación (toberas o herramientas de fondotales como MWD).En caso de que ocurran perdidas totales o si la pastilla de pérdida severa no funciona, entoncesse debe considerar el uso de una pastilla de barita o diesel y bentonita (forzada “Gunk”) o diesel,bentonita y cemento o silicato de sodio y cemento.

4.0 ESTABLIDAD DEL AGUJEROLa inestabilidad del agujero ocurre generalmente en las lutitas. Las lutitas tienen una baja

permeabilidad y están parcialmente compuestas por minerales arcillosos. Las causas principalesde inestabilidad de las lutitas son:

• Lutitas naturalmente fracturadas

• Peso incorrecto del lodo

• Invasión de presión

• Invasión de fluido y esfuerzo de hidratación

• Vibración de la sarta de perforación

4.1 Lutitas Fracturadas NaturalmenteCon formaciones fracturadas naturalmente, la roca es mecánicamente incompetente, antes deque la perforación se lleve a cabo. Este es problema, con el cual se debe vivir y los problemasdeben ser minimizados estableciendo procedimientos que optimicen la limpieza del agujero,

reduzcan fluctuaciones de presión y minimicen la vibración de la sarta de presión. El uso delescariador podría ser necesario en los viajes.

4.2 Peso Incorrecto del Lodo

Existe un incremento de esfuerzo en la roca alrededor del agujero, a medida que se perfora elpozo. Este incremento de esfuerzo es contrarestado, en la mayoría de los casos, por la presiónhidrostática de la columna de lodo. Si el esfuerzo de la roca es mayor que la presión hidrostáticadel lodo, es decir, el peso del lodo es demasiado bajo, entonces la lutita puede fallar yfragmentarse. Una vez que la falla ha ocurrido, la lutita fragmentada puede fácilmente caer dentro del pozo.

En caso de que la presión hidrostática del lodo sea demasiado alta entonces la roca puedederrumbarse y perdidas pudieran ocurrir.La distribución del esfuerzo alrededor del agujero depende de la inclinación y acimut. Esto tiendea ser peor en pozos desviados, razón por la cual pesos mayores de lodo son muchas vecesrequeridos para perforar pozos desviados.

Graficas de estabilidad del agujero descubierto pueden ser generados por medio de modelos decomputadora, para mostrar el peso mínimo requerido del lodo, para perforar a ciertasinclinaciones y acimut.

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4.3 Invasión de Presión

En formaciones permeables se genera un enjarre en la pared del agujero que actúa como unamembrana impermeable.

La lutita tiene una permeabilidad extremadamente baja y no se forma enjarre. La presión

hidrostática del lodo esta, por lo tanto, directamente en contacto con la formación y se igualaracon la presión de los poros alrededor del agujero. Con tiempo, la presión hidrostática seintroducirá gradualmente en la formación. Esto se conoce como invasión de presión de poros.

 A medida que ocurre la invasión de la presión de los poros, los niveles de esfuerzo en la roca, seincrementan. Si los niveles de esfuerzo llegan a un punto en donde son mayores que la presiónhidrostática del lodo, la roca fallara y se fragmentara.

El suabeo puede muchas veces causar que la roca falle, ya que esto disminuye la presiónhidrostática del lodo a un punto en donde el esfuerzo de la roca es mayor, iniciando la falla yfragmentación. La invasión de presión puede ser reducida, utilizando un lodo con base no-agua.

4.4 Invasión de Fluido y Esfuerzo de HidrataciónTodas las lutitas tienen el potencial de hidratarse, hincharse y desintegrarse cuando entran encontacto con el agua. El grado de hidratación es determinado por las cargas presentes en lasplaquetas de arcilla. Cuando ocurre la invasión de presión de poros en la pared del agujero lahidratación puede resultar en la falla de las lutitas, resultando en cortadores suaves y bolas dearcilla. La hidratación puede ser reducida por medio del uso de sales (KCI) y/o poligliceros o lodobase no-agua.

5.0 HIDRATOSLos hidratos son sólidos en la naturaleza y tienen tendencia de adherirse a superficies metálicasy tienen una estructura de tipo cristalina en la cual las moléculas de gas están completamenteencerradas centro de la estructura de cristal de agua congelada.

La formación de hidratos es función de la presión, temperatura, composición del gas y lacomposición de la fase acuosa.

Las moléculas naturales del gas, desde el metano hasta el isobutano, sulfuro de hidrogeno ybióxido de carbono, pueden formar hidratos.

 A medida que las profundidades del agua se incrementan, también la probabilidad de queocurran los hidratos se incrementa debido a las presiones más altas y las temperaturas masbajas del lecho marino.

El riesgo de formaciones de hidratos debe ser minimizado por medio del uso de suficientesinhibidores del sistema de lodo y practicas apropiadas de control de pozos. En adición, sedeberán establecer planes de contingencia que demarquen el curso de las acciones ha ser 

tomadas en caso de la formación de hidratos.

5.1 InhibiciónLa inhibición del sistema de lodo puede ser lograda utilizando ya sea inhibidores termodinámicoso quineticos.Los inhibidores termodinámicos bajan el nivel de actividad de la fase acuosa del lodo,suprimiendo la temperatura requerida para la estabilidad de los hidratos a una presióndeterminada. Los inhibidores termodinámicos típicos son sales, alcoholes y glicol, como semuestra a continuación:

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 Sales Alcoholes y GlicolCloruro de Sodio Metanol

Cloruro de Potasio Etanol

Cloruro de Calcio Glicerol

Formiato de Sodio Glicol de Etileno

Formiato de Potasio Glicol de PropilenoBromuro de Sodio Glicol Polialcalino

Bromuro de Calcio

Bromuro de Zinc

Sistemas de lodo conteniendo tanto como 20-26% por peso de cloruro de sodio con polímeroshan sido utilizados en profundidades de agua mayores a 7,500 pies para prevenir la formaciónde hidratos.El uso de inhibidores quineticos esta aun en sus inicios. Esencialmente ellos disminuyen lacantidad de formación de hidratos. Todavía queda mucho por aprender de su funcionamiento.

5.2 Control de PozosEs mas probable que se formen hidratos mientras se circula hacia fuera, un flujo de gas a través

del choke y/o linea para matar. La velocidad incrementada y el enfriamiento expansivo en laslíneas o periodos de cierre con el flujo de gas cerca del lecho marino, ofrecen condicionesideales para la formación de hidratos.

Obviamente los mejores medios para prevenir la formación de hidratos en esta instancia, esevitando un flujo de gas. Sin embargo se deben tener planes de contingencia en caso de que loshidratos ocurran durante un evento de control de pozos. Esto podría incluir tubería flexible encorrida o una segunda sarta de tubería dentro del “riser” y circulando lodo caliente o químicosgeneradores de calor en la parte superior del BOP.

5.3 Pruebas de PozoSiempre incluya un sustituto de acople de inyección química, preferiblemente debajo del lechomarino e inyecte metanol o etanol para reprimir los hidratos de formación.

Un tramo de cable con puerto, es requerido para permitir que la linea de inyección química pasepor debajo del BOP. Una cantidad adecuada de válvulas deberán ser instaladas por encima ypor debajo del tramo de cable con puerto.