tcp cañon

190
I

description

cañoneo

Transcript of tcp cañon

Page 1: tcp cañon

I

Page 2: tcp cañon

II

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA

ESCUELA DE TECNOLOGÍA EN PETRÓLEOS

TESIS DE GRADO

Previo la obtención del título de Tecnología en Petróleos

“TCP - PROCEDIMIENTO PARA PRUEBAS EN EL POZO

SHUSHUFINDI 24 D”

AUTOR: DIANA PATRICIA ARMIJOS BÁEZ

DIRECTOR: ING. MARCO CORRALES PALMA

Quito, Abril 2005

Page 3: tcp cañon

III

DECLARACIÓN

Lo expresado y manifestado en la presente tesis es responsabilidad

únicamente de su autora: Diana Armijos.

___________________

Diana Armijos

Page 4: tcp cañon

IV

CERTIFICACIÓN

Certifico que el trabajo de “TCP - Procedimiento para pruebas en el pozo

Shushufindi 24 D” fue desarrollado únicamente por Diana Armijos, bajo mi

supervisión.

_________________________

Ing. Marco Corrales Palma

DIRECTOR DE PROYECTO

Page 5: tcp cañon

V

DEDICATORIA

Dedico esta tesis a mis padres que me dieron el mejor regalo para mi

futuro que es mi educación.

La comprensión y valor familiar de mis padres que cumplieron a

cabalidad su deber, fueron siempre un estímulo y razón de vida

productiva cultivada con el afecto y sentimientos que solo pueden ofrecer

los seres queridos por los que se lucha por la superación humana y

material.

A ellos y a toda mi familia dedico este esfuerzo en homenaje de

admiración y cariño.

Diana Armijos Báez.

Page 6: tcp cañon

VI

AGRADECIMIENTOS

La ayuda fundamental de los catedráticos, técnicos y las empresas vinculadas a

la industria petrolera, merecen el reconocimiento por permitir que mis esfuerzos

concentrados en el estudio del anómalo petrolero, culminen la meta de

habilitarme para una vida fecunda al servicio de la comunidad.

Este informe técnico fue estructurado con ayuda del Ingeniero Marco Corrales,

catedrático universitario y excepcional profesional a quien expreso mi profunda

gratitud.

Diana Armijos Báez

Page 7: tcp cañon

VII

ÍNDICE

CAPÍTULO I ________________________________________________________ 1

1.1. INTRODUCCIÓN ___________________________________________________ 1

1.2. OBJETIVO GENERAL _______________________________________________ 1

1.3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ___________________________________________ 2

1.4. JUSTIFICACIÓN DEL ESTUDIO ______________________________________ 2

1.5. IMPACTO SOCIAL__________________________________________________ 2

1.6. IMPACTO PRÁCTICO _______________________________________________ 2

1.7. IDEA A DEFENDER_________________________________________________ 3

1.8. METODOLOGÍA____________________________________________________ 3 1.8.1. MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN_________________________________________ 3 1.8.2. TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN_________________________________________ 3 1.8.3. ANÁLISIS DE DATOS __________________________________________________ 4 1.8.4. DIFUSIÓN DE RESULTADOS ___________________________________________ 4

CAPÍTULO II _______________________________________________________ 5

2. MARCO TEÓRICO _________________________________________________ 5

2.1. POROSIDAD _______________________________________________________ 5

2.2. PERMEABILIDAD __________________________________________________ 5 2.2.1. PERMEABILIDAD HORIZONTAL O LATERAL ____________________________ 6 2.2.2. PERMEABILIDAD VERTICAL O TRANSVERSAL __________________________ 6

2.3 DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS__________________________________________ 6 2.3.1 EQUIPO DE FONDO ____________________________________________________ 6 2.3.2 EQUIPO DE SUPERFICIE_______________________________________________ 28

CAPÍTULO III______________________________________________________ 33

3. INTRODUCCIÓN _________________________________________________ 33

3.1 DINÁMICA DE LAS CARGAS HUECAS ______________________________ 33 3.1.1 DISPARO DEL TCP ____________________________________________________ 33 3.1.2 DISEÑO Y COMPORTAMIENTO DE LAS CARGAS ________________________ 35

3.2 PERIODO DE LIMPIEZA DEL POZO __________________________________ 38 3.2.1 DAÑO A LA PERMEABILIDAD ________________________________________ 39

Page 8: tcp cañon

VIII

3.2.2 REDUCCIÓN DEL DAÑO PROVOCADO POR LOS DISPAROS _______________ 42 3.2.3 OPTIMIZACIÓN DE LOS PARÁMETROS DEL DISPARO ____________________ 46 3.2.4 OPCIONES DE CAÑONES Y FORMAS DE TRANSPORTE ___________________ 50

3.3 OPERACIONES DE FONDO__________________________________________ 52

3.4 LONGITUD DEL CAÑÓN Y DISPARO SIN MATAR LOS POZOS __________ 53

3.5 POZOS MUY DESVIADOS___________________________________________ 56

3.6 DESBALANCE_____________________________________________________ 58

3.7 DURACIÓN DE LAS OPERACIONES__________________________________ 59

3.8 SEGURIDAD ______________________________________________________ 60

3.9 REPORTES DIARIOS DE LOS TRABAJOS REALIZADOS EN EL TALADRO

DEL POZO SHUSHUFINDI 24-D. ________________________________________ 62 3.9.1 REPORTES DIARIOS DEL TALADRO DE REACONDICIONAMIENTO ________ 63

CAPÍTULO IV______________________________________________________ 99

4. INTRODUCCIÓN. ________________________________________________ 99

4.1 CORRIDA DE REGISTROS ELÉCTRICOS ANTES DE BAJAR EL TCP _____ 100 4.1.1 ASPECTO DEL CASING_______________________________________________ 100

4.2 REGISTROS ELÉCTRICOS UTILIZADOS PARA CAÑONEO DE POZOS ___ 100 4.2.1 REGISTROS DE CONTROL DE CEMENTO_______________________________ 100 4.2.2 REGISTRO DE CONTROL DE ADHERENCIA DEL CEMENTO (CEMENT BOND

LOG) (CBL) ______________________________________________________________ 101 4.2.3 REGISTRO DE DENSIDAD VARIABLE (VARIABILITY DENSITY LOG) (VDL) 101 4.2.4 REGISTRO DE EVALUACIÓN DE CEMENTO CET (CEMENT EVALUATION

TOOL) (CET)_____________________________________________________________ 101 4.2.5 REGISTRO LOCALIZADOR DE COLLARES______________________________ 102 (CASING COLLAR LOCATOR)(CCL) ________________________________________ 102

4.3 CONSIDERACIONES PARA EL PUNZONAMIENTO: ___________________ 102 4.3.1 VERIFICACIONES PARA CORRELACIONAR. ____________________________ 102 4.3.2 MEDIR DISTANCIAS DE LA HERRAMIENTA EN SUPERFICIE._____________ 102 4.3.3 COMPROBAR FUNCIONAMIENTO ADECUADO DEL CCL. ________________ 103

4.4 PROCEDIMIENTO PARA PUNZONAR CON TCP ___________________ 103

4.5 DISEÑO TÍPICO DE LAS SARTAS DE PRUEBAS DE POZOS DST O TCP __ 106 4.5.1 PRUEBA DE FORMACIÓN ____________________________________________ 106 4.5.2 PRUEBA DE PRODUCCIÓN. ___________________________________________ 106

Page 9: tcp cañon

IX

4.6 EVALUACIÓN CON BOMBEO JET __________________________________ 108

4.7 EQUIPOS Y HERRAMIENTAS DE EVALUACIÓN __________________ 109 4.7.1 EQUIPOS DE SUPERFICIE_____________________________________________ 109 4.7.2 HERRAMIENTAS DE EVALUACIÓN DE FONDO _________________________ 114

4.8 REPORTE DIARIO DE EVALUACIÓN ____________________________ 124 4.8.1 DATOS DE INYECCIÓN. ______________________________________________ 125 4.8.2 DATOS DE PRODUCCIÓN. ____________________________________________ 125 4.8.3 PRESENTACIÓN DE REPORTES DE EVALUACIÓN_______________________ 126

CAPÍTULO V _____________________________________________________ 150

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES___________________________ 150

5.1 CONCLUSIONES__________________________________________________ 150

5.2 RECOMENDACIONES _____________________________________________ 152

BIBLIOGRAFÍA______________________________________________________ 153

CITAS BIBLIOGRÁFICAS _____________________________________________ 156

ANEXOS____________________________________________________________ 157

Page 10: tcp cañon

X

ÍNDICE DE GRÁFICOS

GRÁFICOS

GRÁFICO No. 1

GRÁFICO No. 2

GRÁFICO No. 3

GRÁFICO No. 4

GRÁFICO No. 5

GRÁFICO No. 6

GRÁFICO No. 7

GRÁFICO No. 8

GRÁFICO No. 9

GRÁFICO No.10

GRÁFICO No. 11

GRÁFICO No. 12

GRÁFICO No. 13

GRÁFICO No. 14

GRÁFICO No. 15

GRÁFICO No. 16

GRÁFICO No. 17

GRÁFICO No. 18

GRÁFICO No. 19

GRÁFICO No. 20

GRÁFICO No. 21

Empacador

Válvula PCT

Válvula de circulación inversa

Válvula de circulación de varios ciclos

Válvula de seguridad de bombeo directo

Válvula de llenado y prueba de tubería.

Válvula de prueba de tubería.

Válvula de seguridad de una sola esfera

Válvula de seguridad de bombeo directo

Junta deslizante

Martillo hidráulico

Cámara anular de muestreo

Sub marcador radioactivo.

Control de profundidad de la sarta TCP en equipos

flotantes.

Diámetros de penetración de las cargas

Control de los detritos

Daño provocado por los disparos

Disparo balanceado y disparo con presión inversa

Cañones desechables y semi-desechables

Sistemas recuperables entubados

Diseño típico de una sarta de herramientas DST / TCP

Págs.

8

10

11

13

14

15

16

17

18

20

22

23

25

27

35

39

41

46

51

51

108

Page 11: tcp cañon

XI

GRÁFICO No. 22

GRÁFICO No. 23

GRÁFICO No. 24

GRÁFICO No. 25

GRÁFICO No. 26

GRÁFICO No. 27

GRÁFICO No. 28

GRÁFICO No. 29

GRÁFICO No. 30

GRÁFICO No. 31

GRÁFICO No. 32

GRÁFICO No. 33

Unidad portátil de evaluación

Separador horizontal de la unidad portátil

Transporte de unidad de evaluación

Separador vertical

Diferentes herramientas utilizadas en el fondo del pozo

Tapón Recuperable RBP

Obturador Recuperable R-Matic

Diferentes partes de la camisa deslizable

No Go de Diferente Diámetro

Diferentes partes del Standing Valve

Bomba Jet

Partes de la Bomba Jet Claw

110

111

112

113

114

115

116

118

119

120

121

122

Page 12: tcp cañon

XII

ÍNDICE DE CUADROS

CUADROS

CUADRO No. 1

CUADRO No. 2

CUADRO No. 3

CUADRO No. 4

CUADRO No. 5

CUADRO No. 6

CUADRO No. 7

CUADRO No. 8

CUADRO No. 9

CUADRO No. 10

CUADRO No. 11

CUADRO No. 12

CUADRO No. 13

CUADRO No. 14

CUADRO No. 15

CUADRO No. 16

CUADRO No. 17

CUADRO No. 18

CUADRO No. 19

CUADRO No. 20

CUADRO No. 21

CUADRO No. 22

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 1

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 2

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 3

Reporte Diario de Reacondicionamiento No.4

Reporte Diario de Reacondicionamiento No.5

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 6

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 7

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 8

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 9

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 10

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 11

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 12

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 13

Reporte Diario de Reacondicionamiento No.14

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 15

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 16

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 17

Reporte Diario de Reacondicionamiento No.18

Reporte Diario de Reacondicionamiento No.19

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 20

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 21

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 22

Págs.

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

Page 13: tcp cañon

XIII

CUADRO No. 23

CUADRO No. 24

CUADRO No. 25

CUADRO No. 26

CUADRO No. 27

CUADRO No. 28

CUADRO No. 29

CUADRO No. 30

CUADRO No. 31

CUADRO No. 32

CUADRO No. 33

CUADRO No. 34

CUADRO No. 35

CUADRO No. 36

CUADRO No. 37

CUADRO No. 38

CUADRO No. 39

CUADRO No. 40

CUADRO No. 41

CUADRO No. 42

CUADRO No. 43

CUADRO No. 44

CUADRO No. 45

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 23

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 24

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 25

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 26

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 27

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 28

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 29

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 30

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 31

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 32

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 33

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 34

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 35

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 36

Diagrama típico de un conjunto TCP

Diferentes diámetros y especificaciones de Standing

Valve

Especificaciones Técnicas Bombas Jet Claw

Reporte Diario de Evaluación Arena “T”

Reporte Diario de Evaluación Arena “T”

Reporte Diario de Evaluación Arena “T”

Reporte Diario de Evaluación Arena “T”

Reporte Diario de Evaluación Arena “T”

Reporte Diario de Evaluación Arena “T”

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

105

119

123

126

127

128

129

130

131

Page 14: tcp cañon

XIV

CUADRO No. 46

CUADRO No. 47

CUADRO No. 48

CUADRO No. 49

CUADRO No. 50

CUADRO No. 51

CUADRO No. 52

CUADRO No. 53

CUADRO No. 54

CUADRO No. 55

CUADRO No. 56

CUADRO No. 57

CUADRO No. 58

CUADRO No. 59

CUADRO No. 60

CUADRO No. 61

CUADRO No. 62

Reporte Diario de Evaluación Arena “T”

Reporte Diario de Evaluación Arena “T”

Reporte Diario de Evaluación Arena “U”

Reporte Diario de Evaluación Arena “U”

Reporte Diario de Evaluación Arena “U”

Reporte Diario de Evaluación Arena “U”

Reporte Diario de Evaluación Arena “U inferior”

Reporte Diario de Evaluación Arena “U inferior”

Reporte Diario de Evaluación Arena “U inferior”

Reporte Diario de Evaluación Arena “U + T”

Reporte Diario de Evaluación Arena “U + T”

Reporte Diario de Evaluación Arena “U inferior”

Reporte Diario de Evaluación Arena “U inferior”

Reporte Diario de Evaluación Arena “U inferior”

Reporte Diario de Evaluación Arena “U inferior”

Reporte Diario de Evaluación Arena “U inferior”

Reporte Diario de Evaluación Arena “U inferior”

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

Page 15: tcp cañon

XV

ÍNDICE DE TABLAS

TABLAS

TABLA No. 1

TABLA No. 2

ANEXOS

ANEXO No. 1

ANEXO No. 2

ANEXO No. 3

ANEXO No. 4

ANEXO No. 5

ANEXO No. 6

ANEXO No. 7

ANEXO No. 8

ANEXO No. 9

ANEXO No. 10

ANEXO No. 11

ANEXO No. 12

ANEXO No. 13

Componentes y funciones típicas de las sartas de DST o

TCP

Empacaduras de Diferentes Compañías de Servicios

ÍNDICE DE ANEXOS

Reporte de Evaluación Hora – Hora No. 1

Reporte de Evaluación Hora – Hora No. 2

Reporte de Evaluación Hora – Hora No. 3

Reporte de Evaluación Hora – Hora No. 4

Reporte de Evaluación Hora – Hora No. 5

Reporte de Evaluación Hora – Hora No. 6

Reporte de Evaluación Hora – Hora No. 7

Curvas de Evaluación del pozo Shushufindi 24 D

Curva del BSW vs Días Evaluados

Cañón TCP utilizado para la producción del pozo

Fabricación de los cañones TCP

Distancia de Penetración de los Cañones Utilizados en

TCP

Cargas Moldeadas

Págs.

107

117

Págs.

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

167

168

168

Page 16: tcp cañon

XVI

RESUMEN

Las completaciones con disparos desempeñan un papel fundamental en la producción

de hidrocarburos. Desde las pruebas de pozos para la evaluación del yacimiento hasta

la completación e intervención de remediación, el disparo es un elemento clave para

el éxito de la exploración, la producción económica de petróleo y gas, la

productividad del pozo a largo plazo y la recuperación eficiente de los hidrocarburos.

El proceso de disparo genera en forma instantánea orificios o disparos en el

revestidor de acero, en el cemento circundante y en la formación. Tanto la

productividad como la inyectividad del pozo dependen fundamentalmente de la caída

de presión en las cercanías del hueco, la cual habitualmente se computa a través del

factor de daño. Este último depende del tipo de completación, del daño de la

formación y de los parámetros de los disparos. En el pasado, los disparos a menudo

consistían simplemente en orificios realizados en el acero del revestidor con

cortadores mecánicos (antes de 1932), mediante el disparo de balas (a partir de

1932), por bombeo de abrasivos (desde 1958) o, más comúnmente, detonando

explosivos con cargas huecas especiales fabricadas específicamente para los campos

petroleros (a partir de 1948). Lejos de ser simple, el disparo constituye un elemento

complejo dentro de la completación del pozo, que cobra mayor importancia gracias a

las investigaciones contemporáneas y a la comprensión de sus principios básicos.

La desviación con respecto a la simetría reduce el rendimiento de las cargas huecas.

En lo que respecta a la penetración y al tamaño del orificio, la optimización de los

diseños y la precisión en su fabricación contribuyen al perfeccionamiento de las

cargas huecas. Por otra parte, la confiabilidad de las cargas está garantizada por un

Page 17: tcp cañon

XVII

estricto control de calidad. En consecuencia, las pruebas de disparo son cada vez más

consistentes y trasladables a las condiciones de fondo a los efectos de proyectar

rendimientos y estimar productividades.

Entre los muchos avances realizados en la tecnología de disparo se encuentran las

nuevas cargas de penetración profunda que incrementan la productividad del hueco

al penetrar la zona invadida, y las cargas de orificio grande para empaques de grava.

El aumento del rendimiento por unidad de explosivo significa un incremento en la

eficiencia de estas cargas de alto rendimiento.

En los últimos dos años, las cargas mejoradas han alcanzado profundidades de

penetración y áreas de flujo mucho más grandes que las obtenidas con la tecnología

utilizada anteriormente. También se han desarrollado otras técnicas que permiten

controlar los residuos, en especial en pozos con gran desviación o en pozos

horizontales, reduciendo el tamaño de los detritos o reteniéndolos dentro de las

pistolas o cañones.

Page 18: tcp cañon

XVIII

SUMMARY

The shooting completions play a fundamental role in hydrocarbon production. From

well testing to evaluate the field to the completion and remedial intervention,

shooting is a key element for exploration success, gas and oil economical production,

long term well production, and hydrocarbon efficient recovery.

The shooting process instantly generates holes or shootings in the steel lining, the

surrounding element, formation. Both well production and injection depend

fundamentally on pressure fall in the well vicinities, which is usually computed

through the damage factor. This later depends on the type of completion, damage of

formation, and shooting parameters. In the past, shootings often constituted simply

orifices made in the lining steel with mechanical cutters (before 1932), through bullet

shootings (from 1932), by abrasives pumping (from 1958), or more commonly, by

explosives with special hollow charges specially manufactured for oil fields (`from

1948). Far of being simple, shooting constitutes a complex element within well

completion, which reaches greater importance thanks to contemporary investigations

and understanding its basic principles.

The deviation regarding to symmetry reduces the hollow charges performance. As to

penetration and hole-size, design, optimization, and precision in their manufacture

contribute to hollow charges perfection. On the other hand, reliability of charges is

assured by quality strict control. As a result, shooting tests are more and more

consistent and translatable to bottom conditions and effects of projecting

performances and estimating productivities.

Page 19: tcp cañon

XIX

Among many advances in shooting technology we find new deep penetration charges

which increase well productivity when penetrating the invaded zone, and bigger-hole

charges for gravel gaskets. The increase on performance per explosive unit means

increase in efficiency of these high performance charges.

During last recent years, improved charges have reached penetration depths and

flowing areas larger than those obtained by former technology. Also, other

techniques have been utilized which allow residual control, mainly in great deviation

or horizontal holes, reducing detritus size or holding them within pistols or cannons.

Page 20: tcp cañon

1

CAPÍTULO I

1.1. INTRODUCCIÓN

Para poder establecer una comunicación con las zonas de petróleo y de gas no basta

con abrir orificios en el revestidor de acero utilizando las pistolas o cañones y los

métodos de transporte ofrecidos en un catálogo de servicios. La tecnología de disparo

basada en las propiedades promedio de la formación y en el comportamiento de las

cargas huecas, hoy en día, se está reemplazando por un enfoque más orientado a las

necesidades específicas. El diseño de los disparos constituye una parte integral del

planeamiento de la completación, es por esto que en este capítulo vamos a tomar en

consideración las condiciones del yacimiento, las características de la formación y

las exigencias del pozo, para la obtención de resultados favorables en el trabajo de

cañoneo.

1.2. OBJETIVO GENERAL

Dar a conocer las diferentes operaciones y herramientas utilizadas en el cañoneo con

TCP y establecer su aplicación directa en los procesos de pruebas de pozos.

Page 21: tcp cañon

2

1.3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Identificar los fundamentos teóricos, prácticos y su aplicación del TCP y las

consiguientes pruebas de producción de un pozo petrolero.

Conocer el funcionamiento de cada una de las herramientas y equipos que

intervienen en la completación de un pozo con TCP, en base de una

programación previamente planificada

Describir el equipo de fondo y de superficie, las características y funciones

de los mismos.

1.4. JUSTIFICACIÓN DEL ESTUDIO

El estudio tiene como objetivo el establecer el rol que desempeña el TCP en las

pruebas de producción, así como los beneficios que se logran con este tipo de

operaciones.

1.5. IMPACTO SOCIAL

Este trabajo aportara al conocimiento de los estudiantes y tecnólogos involucrados

en la tecnología petrolera, en especial en el área de la producción.

1.6. IMPACTO PRÁCTICO

Este trabajo se basa en experiencias ya realizadas en pozos de la empresa nacional

Petroproducción para facilitar la toma de decisiones en el momento de realizar el

programa de evaluación de la producción de un pozo.

Page 22: tcp cañon

3

1.7. IDEA A DEFENDER

Describir las funciones de los componentes que constituyen una sarta típica de

herramientas de disparo con cañones transportados por la tubería TCP y explicar los

procedimientos a seguir en la ejecución de una operación de pruebas de producción

para optimizar el desarrollo futuro del pozo.

1.8. METODOLOGÍA

1.8.1. MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN

Los métodos que se utilizan son:

• Método Deductivo porque el inicio del procedimiento operativo esta basado en

el conocimientos teórico.

• Método de Análisis, porque los datos operativos obtenidos de la evaluación del

pozo, serán analizados.

• Método experimental, porque se tomara como referencia a trabajos anteriores

desarrollados en pozos de los campos de Petroproducción.

1.8.2. TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN

Las técnicas que se llevaron a cabo son las siguientes:

1. Revisión de literatura técnica especializada.

2. Revisión de documentos de operaciones de campo realizadas.

3. Consulta a ingenieros de campo especialistas en la materia.

4. Internet.

Page 23: tcp cañon

4

1.8.3. ANÁLISIS DE DATOS

Toda la información obtenida es analizada cualitativamente como cuantitativamente

para evitar perdida de tiempo y evitar errores.

1.8.4. DIFUSIÓN DE RESULTADOS

La difusión de este trabajo es mediante presentación escrita incluyendo los

resultados, conclusiones y recomendaciones sobre la difusión de las técnicas

descritas.

Page 24: tcp cañon

5

CAPÍTULO II

2. MARCO TEÓRICO

2.1. POROSIDAD

Se define a la porosidad como el porcentaje del volumen de huecos con relación al

volumen total de la roca, y define la posibilidad de ésta de almacenar más o menos

cantidad de fluido. Se expresa por el porcentaje de volumen de poros respecto al

volumen total de la roca. Además de esta porosidad total, se define como porosidad

útil la correspondiente a huecos interconectados, es decir, el volumen de huecos

susceptibles de ser ocupados por fluidos.

(%)VtVp

=φ Donde; Vp = Volumen Poroso Vt = Volumen Total

2.2. PERMEABILIDAD

Es la propiedad o la capacidad de una roca de dejar circular los fluidos en una roca

porosa. La unidad de medida es el Darcy. Cuando un centímetro cúbico de fluido de

viscosidad de un centipoise en un segundo atraviesa una muestra de roca de un

centímetro cuadrado de superficie de un centímetro de lado a condiciones de una

atmósfera de presión. Debido a que esta unidad es muy grande se utiliza el milidarcy

1/100 darcy.

Page 25: tcp cañon

6

2.2.1. PERMEABILIDAD HORIZONTAL O LATERAL

Correspondiente a un flujo de los fluidos paralelamente a la estratificación.

2.2.2. PERMEABILIDAD VERTICAL O TRANSVERSAL

Correspondiente a un flujo perpendicular a la estratificación.

La permeabilidad vertical es normalmente inferior a la horizontal, por lo menos

dentro de un medio desprovisto de fisuras verticales.

2.3 DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS

2.3.1 EQUIPO DE FONDO

2.3.1.1 EMPACADURAS (EMPACADOR)

Los empacadores están diseñados para aislar el intervalo con perforaciones de la

columna de lodo.

Como dice la compañía Schlumberger en su libro Servicios de Prueba de Fondo de

Pozo:

El peso aplicado sobre el empacador comprime sus elementos de caucho contra el

revestimiento y crea un sello entre el espacio anular y la tubería. El empacador tiene

tres secciones principales: el bloque de arrastre y conjunto de cuñas, los elementos

del empacador y el by pass14 .

El bloque de arrastre y conjunto de cuñas tiene almohadillas de fricción con resortes

que entran en contacto con la pared del revestimiento mientras se corren en el pozo y

el by pass que desvía los fluidos hacia abajo de estos elementos. Para fijar y liberar el

empacador se utiliza una hendidura en forma de J localizada en el bloque de arrastre.

Page 26: tcp cañon

7

Al correr la sarta en el pozo, el empacador está en la posición de seguridad. Siempre

que el perno J permanezca en esa posición el empacador no se puede fijar. Para fijar

el empacador, se requieren los siguientes movimientos:

Levantar la sarta; esto hace que el perno J se desplace hacia la parte baja de la

ranura J.

Hacer girar la sarta un cuarto de vuelta hacia la derecha a nivel de la

herramienta; esto hace que el perno se desplace hacia la parte baja del lado de

fijación de la ranura J. En la superficie se requieren más giros; la norma es 1

vuelta por cada 3.000 pies de un pozo recto.

Aplicarle peso al empacador. El requerimiento de peso es de

aproximadamente 1 tonelada por pulgada del tamaño nominal del empacador

(por ejemplo, para un empacador de 7 pulgadas se requiere un mínimo de 7

toneladas). El perno J está en el lado de fijación de la ranura J y el mandril se

desplaza más abajo con relación al bloque de arrastre.

En este punto algunas partes de las herramientas han cambiado de posición:

El by pass se cierra.

El cuerpo de la herramienta desciende y empuja las cuñas contra la pared del

revestimiento; las cuñas son ahora las que soportan el peso de la sarta.

La aplicación continua de peso presiona los elementos contra la pared del

revestimiento y mantiene la válvula del by pass cerrada durante todo el DST.

Al final de la prueba, simplemente al levantar la sarta se abre el by pass, se igualan

las presiones y se libera el empacador. Existe un mecanismo disponible para volver a

poner automáticamente el perno J otra vez en la posición de seguridad una vez que el

Page 27: tcp cañon

8

empacador ha sido liberado. Los empacadores vienen en diferentes tamaños para

diferentes revestimientos. Dentro de cualquier tamaño dado, el empacador puede ser

acondicionado para diferentes pesos del revestimiento. El empacador FlexPac tiene

un rango más reducido para cada anillo de calibración a fin de optimizar el

desempeño a alta presión y alta temperatura. Los elementos de caucho del empacador

vienen en diferentes niveles de dureza para soportar las temperaturas esperadas en el

fondo del pozo.

Antes de fijar el empacador para pozos revestidos se debe correr un anillo de

calibración y una canasta de recolección de basura.

GRÁFICO No. 1

Empacador

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS; Diana

Page 28: tcp cañon

9

2.3.1.2 VÁLVULA OPERADA POR PRESIÓN PCT

La válvula PCT, operada por la presión del espacio anular, es la principal válvula de

fondo de pozo utilizada para controlar el flujo de la formación y los cierres de pozo.

La herramienta normalmente se opera en conjunto con una herramienta de referencia

operada a presión o una herramienta de referencia hidrostática, las dos herramientas

son capaces de atrapar una presión hidrostática de referencia en la herramienta PCT.

Esta característica evita la precarga elevada de nitrógeno en la superficie.

El módulo para mantener la válvula abierta mejora la versatilidad de la válvula PCT.

Con este módulo, la válvula de esfera puede mantenerse abierta cuando se libera la

presión del espacio anular. Esto permite que se corra el cable a través de la esfera con

la presión del espacio anular liberada o con circulación a través de la válvula de

esfera cuando el empacador no está fijado.

Las presiones de operación para la válvula PCT varían de acuerdo con la

profundidad, pero suelen ser de alrededor de 1500 lpc de presión aplicada al espacio

anular.

Page 29: tcp cañon

10

GRÁFICO No. 2

Válvula PCT

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

2.3.1.3 VÁLVULA DE CIRCULACIÓN INVERSA DE SOBREPRESIÓN

HIDROSTÁTICA DE OPERACIÓN ÚNICA.

Como dice la compañía Schlumberger en su libro Servicios de Prueba de Fondo de

Pozo:

La válvula de circulación inversa de sobre presión hidrostática de operación única

SHRV, también conocida como herramienta inversa de sobre presión hidrostática de

operación única, es una válvula para circulación inversa operada por la presión del

espacio anular. Es una válvula de operación única, lo que significa que una vez que

se opera no se puede volver a activar. Se abre al final de la prueba para expulsar los

fluidos producidos durante la prueba 42 .

La válvula para circulación inversa SHRV actúa en respuesta a un incremento en la

presión del espacio anular.

Page 30: tcp cañon

11

El disco de ruptura en la camisa exterior impide que la presión del espacio anular

actúe sobre el mandril de operación. Una cantidad predeterminada de presión de

bombeo en el espacio anular rompe el disco de ruptura y la presión del espacio anular

desplaza el mandril de operación hacia arriba para descubrir los orificios para

efectuar la circulación inversa.

Un seguro mantiene la herramienta en posición cerrada hasta que el disco se rompe.

Una vez que la presión del espacio anular impulsa el mandril hacia arriba, el mismo

seguro traba el mandril para mantener abierta la herramienta.

Dado que el disco de ruptura se abre hacia una cámara atmosférica, tiene que

soportar la presión hidrostática además de la presión operativa de la válvula PCTV.

Mientras más alta sea la presión hidrostática, más fuerte ha de ser el disco de ruptura.

GRÁFICO No.3

Válvula de circulación inversa

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 31: tcp cañon

12

2.3.1.4 VÁLVULA DE CIRCULACIÓN DE VARIOS CICLOS

La válvula de circulación de varios ciclos MCCV, es una válvula que se puede

volver a cerrar y que es operada por la presión de la tubería. Se usa para emplazar

fluidos y nitrógeno. Es similar a la válvula MIRV pero no es sensible a la tasa de

bombeo para cerrarse. La MCCV responde a los cambios en la dirección del flujo

más que a los cambios de tasa de bombeo, tiene un mandril con un conjunto de

orificios que pueden alinearse ya sea con los orificios para circulación inversa o

directa.

La herramienta puede configurarse para 6 o 12 ciclos, dependiendo de las pruebas de

presión esperadas en la sarta. Cuando la presión interna excede la presión del espacio

anular en 500 lpc (PSI), el sistema de indexación comienza el ciclo.

Luego de un número preestablecido de ciclos, la herramienta se abre y el contenido

de la sarta puede expulsarse por circulación inversa a través de seis orificios de 1⁄2

pulgada de diámetro.

Cuando la circulación directa arranca, los restrictores de los orificios para circulación

inversa limitan el flujo, causando una diferencia de presión que desplaza el mandril

hacia la nueva posición para emplazar el nitrógeno o los fluidos de estimulación. La

válvula MCCV se vuelve a cerrar liberando la presión de la tubería o aumentando la

presión del espacio anular, lo que causa una presión diferencial de 500 lpc (PSI). La

válvula MCCV no se ve afectada por la operación de las herramientas operadas por

la presión anular y su operación no se ve restringida por la potencia de la bomba de

superficie.

Page 32: tcp cañon

13

GRÁFICO No.4

Válvula de circulación de varios ciclos.

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

2.3.1.5 VÁLVULA DE SEGURIDAD DE BOMBEO DIRECTO

La válvula de seguridad tipo charnela de bombeo directo PFSV, es una válvula de

seguridad de apertura completa para fondo de pozo. Se baja abierta y se cierra

permanentemente cuando se rompe el disco de ruptura. El mandril de operación

funciona por presión interna y se traba en posición abierta para impedir el cierre

prematuro. Una vez que se rompe el disco, se aplica presión hidrostática al mandril

de operación. Éste se desplaza hacia arriba contra la cámara atmosférica, dejando

libre la charnela operada por resorte. Cuando se bombea fluido dentro de la tubería,

la charnela deja su asiento y permite matar el pozo.

Page 33: tcp cañon

14

Proporciona un medio confiable de cierre para el pozo y permite bombear hacia la

formación, cualquiera que sea la presión de la tubería o del espacio anular por

encima de la válvula.

GRÁFICO No.5

Válvula de seguridad de bombeo directo

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

2.3.1.6 VÁLVULA DE LLENADO Y PRUEBA DE TUBERÍA

La válvula para llenado y prueba de tubería TFTV sirve para llenar y probar a

presión la tubería mientras ésta se corre en el pozo. Conforme la tubería se baja

dentro del pozo, el fluido entra a través de los orificios de by pass. El fluido crea una

presión diferencial que levanta la charnela y permite que la tubería se llene. La

tubería se puede probar a cualquier profundidad con la válvula tipo charnela cerrada

y presurizando la sarta de la tubería.

Page 34: tcp cañon

15

Cuando la sarta de prueba está a la profundidad requerida y una vez realizadas las

pruebas de la tubería, el espacio anular se presiona para romper un disco de ruptura

que abre permanentemente la charnela. Una vez que la charnela está abierta, la

herramienta queda con un diámetro interno (ID) completo.

GRÁFICO No.6

Válvula de llenado y prueba de tubería.

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

2.3.1.7 VÁLVULA DE PRUEBA DE TUBERÍA

La válvula de prueba de tubería TTV, proporciona una manera de probar a presión la

tubería mientras ésta se corre en el pozo. Conforme la tubería se baja dentro del

pozo, el fluido entra a través del fondo de la sarta. El fluido crea una presión

diferencial que levanta la charnela y permite que la tubería se llene. La tubería se

Page 35: tcp cañon

16

puede probar a cualquier profundidad con la válvula tipo charnela cerrada

presurizando la sarta de la tubería. Cuando la sarta de prueba está a la profundidad

requerida y una vez realizadas las pruebas de la tubería, el espacio anular se presiona

para romper un disco que abre permanentemente la charnela. Una vez que la charnela

está abierta, la herramienta queda con un diámetro interno (ID) completo.

GRÁFICO No.7

Válvula de prueba de tubería.

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

2.3.1.8 VÁLVULA DE SEGURIDAD DE UNA SOLA ESFERA

La válvula de seguridad de una sola esfera SBSV, es una válvula de seguridad de

apertura completa para fondo de pozo. Se baja al pozo en posición abierta y se cierra

permanentemente en respuesta a la sobre presión del espacio anular. El mandril de

operación está balanceado con relación a la presión interna y se traba en posición

Page 36: tcp cañon

17

abierta a fin de impedir el cierre prematuro. Una vez que se rompe el disco de

ruptura, se aplica presión hidrostática al mandril de operación, éste cierra la válvula.

El gran diferencial de presión hidrostática vs atmosférica y el área del mandril

operador de la válvula de 3 2/1 pulgadas 2 generan una fuerza más que suficiente para

cortar un cable de 7 2/1 pulgadas, incluso en pozos poco profundos. El mandril

operador de la válvula se asegura en la posición cerrada e impide que la herramienta

se vuelva a abrir hasta que se recupera en la superficie. El seguro se puede prefijar

sin desmontar la herramienta, lo que permite realizar pruebas funcionales antes de

bajarla al pozo.

GRÁFICO No.8

Válvula de seguridad de una sola esfera

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 37: tcp cañon

18

2.3.1.9 VÁLVULA DE SEGURIDAD DE BOMBEO DIRECTO

Esta válvula ha sido modificada usando un mandril desbalanceado y un anillo de

detención. La herramienta se cierra en respuesta a la sobre presión del espacio anular

rompiendo un disco de ruptura, pero puede abrirse de nuevo bombeando en la

tubería. Esta válvula se corre en posición invertida para que el mandril actúe bajo la

presión interna en la tubería y reabra la válvula al tratar de bombear a través de ésta.

Una vez que la presión de la tubería excede la presión hidrostática entre 600 a 1000

lpc (PSI), la válvula se abre y permite inyectar fluido dentro de la formación o

hacerlo circular hacia arriba por el espacio anular. La válvula se cierra

automáticamente cuando la presión de la tubería baja hasta 500 lpc (PSI) por debajo

de la presión hidrostática. Esta válvula es útil para pruebas de DST o de producción

en revestimientos colgados de 5 pulgadas.

GRÁFICO No.9

Válvula de seguridad de bombeo directo

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 38: tcp cañon

19

2.3.1.10 JUNTA DESLIZANTE

La junta deslizante SLPJ, es una herramienta compensadora para expansión y

contracción. Se acomoda a cualquier cambio en la longitud de la sarta causado por

temperatura o presión durante las pruebas de DST.

La junta deslizante consta de dos partes diferentes: una camisa exterior y un mandril

interno móvil. Su diseño rugoso incorpora tres secciones principales. En el tope se

encuentra un mandril móvil ranurado que permite transmitir torque a través de la

herramienta. Por debajo de éste se encuentran dos cámaras de presión, una abierta a

la presión de la tubería y la otra abierta a la presión del espacio anular.

La herramienta está balanceada hidráulicamente y es insensible a las presiones que se

aplican a la tubería. Los sellos dinámicos de las cámaras de balanceo son sellos

confiables de tipo chevron en V.

Las juntas deslizantes tienen una carrera de 5 pies; el número total de juntas

deslizantes requerido depende de las condiciones del pozo y del tipo de operación.

Para una prueba estándar a 10.000 pies, lo normal son tres juntas deslizantes.

Para las pruebas en las cuales se planea realizar inyección o estimulación, el

enfriamiento asociado puede ocasionar una contracción mayor de la sarta, por lo que

pueden ser necesarias cuatro o cinco juntas deslizantes para compensar el

movimiento de la sarta durante las operaciones.

Para mayor seguridad cuando se maneja la herramienta en la superficie, se añade una

abrazadera especial, que asegura el mandril y la camisa de la junta deslizante.

Las juntas deslizantes hacen más fácil el espaciamiento de los cañones de TCP

cuando se hacen pruebas desde una plataforma semi-sumergible.

Page 39: tcp cañon

20

GRÁFICO No.10

Junta deslizante

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

2.3.1.10.1 CORRELACIÓN ENTRE LA JUNTA DESLIZANTE Y EL CAÑÓN

TCP

Las juntas deslizantes presentan una preocupación importante para el adecuado

posicionamiento de los cañones TCP.

Como dice la compañía Schlumberger en su libro Servicios de Prueba de Fondo de

Pozo:

Cuando se corre una sarta con un colgador cónico en la válvula BOP, uno encuentra

el primer punto fijo en la superficie. El segundo punto fijo es el empacador que está

en el fondo de la sarta. Entonces hay que tener en cuenta los recorridos de ciertas

Page 40: tcp cañon

21

herramientas tales como el cierre de algunas herramientas y el movimiento

descendente del mandril del empacador y por tanto del disparo superior del cañón

TCP 66 . La junta deslizante ayuda a espaciar la sarta a causa de su longitud variable

eliminando el uso de tuberías cortas.

2.3.1.11 MARTILLO HIDRÁULICO

El martillo hidráulico se usa cuando un empacador o los cañones se quedan

atascados. El martillo se puede usar para pegar un golpe ascendente que ayuda a que

las herramientas se liberen.

La herramienta consta de dos partes: una camisa conectada a las herramientas libres

y al mandril ranurado conectado a las herramientas atascadas. La camisa se puede

mover hacia arriba y hacia abajo con respecto al mandril.

Entre la camisa y el mandril ranurado se encuentra una cámara de aceite separada en

dos partes por un restrictor de flujo y una válvula de retención.

El martillo inicialmente está cerrado (camisa abajo). Si la sección inferior se atasca,

se tensa en exceso la sarta para almacenar energía en el tubo de perforación. Este

exceso hace que el martillo comience a moverse. El aceite pasa lentamente a través

del restrictor de flujo, transfiriendo aceite desde la cámara superior hasta la inferior

hasta que el sello alcanza la sección más reducida del mandril. Cuando esto sucede,

la camisa se mueve rápidamente y se produce un impacto ascendente contra las

herramientas atascadas.

Una vez que el martillo está activado, se baja la sarta y la camisa desciende.

El aceite fluye a través de la válvula de retención de una sola vía, de regreso hacia la

sección superior y la herramienta se vuelve a cargar, preparada para golpear de

nuevo las veces que sean necesarias.

Page 41: tcp cañon

22

GRÁFICO No.11

Martillo hidráulico

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

2.3.1.12 CÁMARA ANULAR DE MUESTREO DE PLENO DIÁMETRO

La cámara anular de muestreo de pleno diámetro FASC, se emplea para atrapar una

muestra de fondo de pozo durante una prueba, sin cerrar el pozo. La muestra, una vez

atrapada, está contenida en una cavidad anular en la herramienta hasta que se trae a

la superficie. Al correr varias herramientas en serie, se puede tomar cualquier

número de muestras simultáneamente o en diferentes momentos durante la prueba.

La cámara FASC consta de dos secciones básicas: la cámara de muestreo y la

sección operativa. La cámara de muestreo contiene un pistón flotante que separa la

cámara en dos compartimentos. El compartimento superior se usa para atrapar la

muestra. Este compartimento permanece vacío hasta que la herramienta se activa. El

compartimento inferior está lleno con un fluido hidráulico que está equilibrado con la

presión interna mediante un pistón de compensación.

Page 42: tcp cañon

23

La herramienta se activa al aumentar la presión anular lo que hace que estalle un

disco de ruptura permitiendo que el fluido hidráulico se desplace hacia el interior de

la sección operativa.

Como dice la compañía Schlumberger en su libro Servicios de Prueba de Fondo de

Pozo:

Conforme el fluido hidráulico fluye hacia el interior, a través del restrictor de flujo,

el pistón flotante desciende, aspirando una muestra detrás de él. La cámara de

muestreo también contiene un collar reposicionable, el cual asegura el mandril de

muestreo en su sitio una vez que se ha tomado la muestra 74 . En superficie se fija la

capacidad de la muestra, que puede ser de 600, 1000 o 1200 cm3.

GRÁFICO No.12

Cámara anular de muestreo

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 43: tcp cañon

24

2.3.1.13 CONTROL DE PROFUNDIDAD DE LOS CAÑONES TCP

Se emplean cuatro técnicas para verificar que los cañones TCP se encuentran a la

profundidad correcta:

Correr un registro de rayos gamma (GR) a través de la tubería y un registro

de collares de revestimiento (CCL) para ubicar un punto de referencia en la

sarta y vincularlo con registros previos.

Fijar el empacador con cable eléctrico a una profundidad conocida usando el

registro GR-CCL para hacer la correlación, e introducir los cañones y la sarta

de terminación a través del empacador.

Fijar el empacador y los cañones con cable a una profundidad conocida e

introducir la sarta de terminación dentro del empacador.

Determinar un punto de referencia fijo y exacto, tal como un tapón puente.

En los equipos de perforación flotantes se usan técnicas especiales que se describirán

a continuación.

La aplicación de la primera técnica, corriendo la herramienta GR-CCL a través de la

tubería, es la más exacta. Se basa en un sub marcador radioactivo colocado en la

sarta a una distancia precisamente conocida desde el disparo superior.

La sarta es corrida dentro del pozo hasta aproximarse a la profundidad correcta, y se

realiza un registro GR-CCL de una sección corta sobre la zona donde está localizado

el sub. El registro GR indica la posición del sub en relación con los rayos gamma de

la formación. Ya que se conoce la distancia entre el sub y el disparo superior, se

puede calcular y ajustar la posición de los cañones, si es necesario, espaciando la

sarta en la superficie. Luego de que el empacador está fijo, el registro GR puede

Page 44: tcp cañon

25

realizarse de nuevo para asegurar que los cañones se encuentran a la profundidad

correcta.

GRÁFICO No.13

Sub marcador radioactivo.

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Dado que el registro GR se corre dentro de la tubería de producción, y ésta a su vez

se encuentra en el interior del revestimiento, se logran mejores resultados si se

registra con una baja velocidad. Esto permite una mejor correlación entre los

registros de control de profundidad y los registros GR de pozo abierto. Si la curva de

rayos gamma de la formación muestra poca actividad, se debe colocar un punto

radioactivo en una unión del revestimiento o por debajo de ésta, antes de correr el

revestimiento como marcador.

Page 45: tcp cañon

26

La segunda técnica se basa en fijar con cable un empacador permanente en una

profundidad conocida y exacta, luego introducir los cañones y la sarta de terminación

con el conjunto de sello a través del empacador. Se pone un localizador sobre la

tubería a la distancia deseada a partir del disparo superior. La tercera y la cuarta

técnica tienen que ver con operaciones con cable.

Las técnicas especiales utilizadas en los equipos flotantes se derivan de la correlación

GR-CCL.

Se vincula un punto de referencia en la sarta con los registros de pozo abierto,

teniendo en cuenta las varias piezas de equipo de la sarta luego de que el empacador

está fijo y parte del peso de la sarta es soportado por la empaquetadura. El

procedimiento es el siguiente:

Correr en el pozo la sarta de DST o TCP con un colgador submarino. Llegar

al BOP submarino, y realizar un registro de correlación GR-CCL.

Localizar el marcador radioactivo a una profundidad correspondiente al

disparo superior deseado, menos la longitud del conjunto de herramientas

desde el disparo superior hasta el marcador radioactivo medido en tensión

incluyendo D + J.

Salir del pozo hasta el colgador submarino y añadir o extraer tubería de

producción o de perforación por debajo del colgador según se requiera en el

segundo paso. Volver al pozo con el colgador submarino y añadir el árbol

submarino.

Al llegar, el disparo superior estará a D + J por debajo de la ubicación

deseada para el disparo superior.

Page 46: tcp cañon

27

Subir la distancia D + J + P, girar hacia la derecha y comenzar a soltar peso;

en este punto, el disparo superior está una distancia P por encima de su

ubicación final.

Conforme se descarga más peso, la carrera de fijación P del empacador trae al

disparo superior hasta la ubicación deseada. Es posible la confirmación con el

registro GR-CCL después de la fijación del empacador.

T = cierre total disponible de la junta deslizante

D = cierre deseado de la junta deslizante (típicamente 1⁄3 a 2⁄3 T)

J = cierre de martillo + herramienta de referencia

P = carrera del empacador mientras se fija

GRÁFICO No.14

Control de profundidad de la sarta TCP en equipos flotantes.

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 47: tcp cañon

28

2.3.2 EQUIPO DE SUPERFICIE

2.3.2.1 SEPARADORES

Los separadores son recipientes metálicos cerrados que trabajan a presión y tienen

por objeto separar los fluidos de los pozos en sus componentes gasíferos y líquidos

(crudo y agua), y además sedimentos provenientes de los pozos de un campo

petrolero. En los campos petroleros de la actualidad el manejo del crudo incluye la

medición lo más exacto posible de su volumen con el objeto de pagar las

regulaciones y los impuestos correspondientes, lo que requiere que el gas y el agua

que se encuentran en el crudo al momento de una producción sean extraídos antes de

la medición de su flujo.

Hay diferentes formas de denominar a estos recipientes, los términos mas comunes

son separador de gas y petróleo, separador por etapas y trampas que se usan

recíprocamente para referirse a un separador convencional de gas y petróleo.

2.3.2.2 OBJETIVOS PRINCIPALES DE LOS SEPARADORES

Eliminación del crudo y del gas: La separación del líquido y gas empieza a

medida que el fluido va a través de la formación hacia el pozo, y aumenta

progresivamente a través de la tubería aductora, líneas de flujo y equipo de

manejo de superficie. Bajo ciertas condiciones el fluido puede ser separado

completamente en líquido y gas, antes que llegue al separador de petróleo y

gas. En tales casos, el separador suministra solo una ampliación para permitir

que el gas ascienda a una salida y el líquido descienda a otra.

Page 48: tcp cañon

29

Eliminación del gas del líquido: La mayoría de los petróleos están saturados

con gas natural a presiones y temperaturas del yacimiento. Las características

físicas y químicas de los petróleos y sus condiciones de presión y temperatura

determinan la cantidad que contendrán en solución.

La rata a la cual el gas es liberado de un petróleo dado, es una función del cambio en

presión y temperatura. El volumen de gas que un separador de petróleo y gas

eliminará de un petróleo crudo depende de:

Características físicas y químicas del crudo

Presión de operación

Temperatura de operación

Rata de rendimiento

Configuración y tamaño del separador

2.3.2.3 FUNCIONAMIENTO DE LOS SEPARADORES

El funcionamiento de los separadores se realiza mediante secciones de separación:

2.3.2.3.1 SECCIÓN DE SEPARACIÓN PRIMARIA

El cambio de dirección de flujo en el baffle debido al choque permite la mayor

separación del líquido del gas libre. Contiene platinas de choque o deflectores que

disminuyen la turbulencia.

2.3.2.3.2 SECCIÓN DE ASENTAMIENTO POR GRAVEDAD

Esta sección está diseñada para utilizar la fuerza de gravedad. Esta separación se

realiza en la parte superior del separador. El gas arrastra consigo cantidad de líquido

y se mueve a baja velocidad separándose por diferencia de gravedad.

Page 49: tcp cañon

30

2.3.2.3.3 SECCIÓN DE COALESCENCIA

Esta sección utiliza los extractores de neblina los cuales remueven las pequeñas gotas

de líquido que arrastra el gas.

2.3.2.3.4 SECCIÓN ACUMULADORA DE LÍQUIDOS

Esta sección permite un tiempo de residencia o reposo del líquido a fin de que se

desprendan los vapores existentes en su masa. En esta sección se separa el petróleo

del agua, los cuales son evacuados por diferentes salidas.

2.3.2.4 CLASES DE SEPARADORES POR SU FUNCIONAMIENTO Y SU

FORMA

Los separadores de petróleo generalmente son de 2 tipos: bifásicos y trifásicos, y a

partir de estos tipos existe una gama de separadores que pueden ser clasificados de

acuerdo a su forma y a su funcionamiento.

2.3.2.4.1 SEPARADORES BIFÁSICOS.-

Los separadores de dos fases a menudo son utilizados cuando los fluidos contienen

poca agua. Esta unidad bifásica separa el fluido del pozo en líquido y gas, el líquido

lo descarga en el fondo del separador y el gas por el tope del recipiente.

2.3.2.4.2 SEPARADORES TRIFÁSICOS.-

Esta unidad separa los fluidos del pozo en gas, petróleo y agua, el gas es descargado

por la parte superior del recipiente, el crudo por la mitad y el agua por el fondo. En

este tipo de separador existe un control de nivel de interfase el cual permite la

separación del agua y el petróleo, también tiene en su interior dos cámaras: la cámara

Page 50: tcp cañon

31

de acumulación de agua, y a continuación la cámara de acumulación de crudo; cada

una con su respectivo orificio de descarga.

En la actualidad estos separadores trifásicos ya no cuentan con el control de nivel de

interfase, que se lo retiró de servicio por problemas operativos, en consecuencia hoy

en día estos separadores trifásicos operan como bifásicos.

2.3.2.4.3 SEPARADOR VERTICAL.

Se lo utiliza cuando la relación gas-petróleo (GOR) es alta. En este separador el gas

choca contra el desviador de entrada, va hacia arriba y se separa de la parte superior

del separador. Tanto el agua como las gotitas caen contracorriente hacia el flujo de

gas llegando a la sección de recopilación de líquidos de donde son sacados por la

salida de líquido.

Los gases van girando a medida que rodean cada uno de los anillos. Cuando giran,

las partículas del líquido pesado chocan contra los anillos, se concentran y caen. Los

paquetes conglutinadores son efectivos pero tienden a chocar porque se encuentran

muy juntos.

2.3.2.4.4 SEPARADOR HORIZONTAL

Hay dos tipos de separadores: los monocíclicos y los bicíclicos; los monocíclicos son

los que tienen un solo recipiente. La mezcla de petróleo y gas entra por el orificio de

entrada y choca contra un ángulo de impacto donde se cambia la dirección del flujo.

Aquí los líquidos mas pesados caen al fondo del tanque, mientras que el gas húmedo

pasa a una cámara , donde las gotitas se unen y forman gotas mas grandes y caen en

Page 51: tcp cañon

32

el líquido al fondo del tanque, el gas parcialmente seco pasa a través de un elemento

final donde las últimas partículas liquidas de diámetro mas pequeño son sacadas del

gas par un extractor de niebla o vapor, entonces el gas seco pasa a través de la parte

superior del tanque hacia la salida del gas, el líquido del cual se ha extraído el gas se

mueve a lo largo del fondo del tanque, atraviesa las placas selectoras y sale por la

salida de petróleo.

Las placas actúan como casquetes para evitar la formación de ondas en el

líquido.

Esta clase de separadores son mas eficientes puesto que tienen un mayor volumen de

almacenamiento de líquidos, son recomendados para crudos con bajo GOR, pueden

ser de uno o dos cilindros, son utilizados cuando el volumen de agua a separar es

considerable puesto que proporciona mayor tiempo de retención.

Los líquidos pesados caen inmediatamente hacia el fondo del separador los gases y el

vapor de petróleo continúan por la sección de determinación de la gravedad, en

donde las gotitas del líquido de un diámetro específico, son retiradas por medio de la

gravedad.

El petróleo y el agua salen del separador a través de un orificio de salida de líquidos,

los sólidos separados de los fluidos se ubican en el fondo del separador.

Periódicamente estos sólidos son limpiados o eliminados del fondo.

Page 52: tcp cañon

33

CAPÍTULO III

3. INTRODUCCIÓN

Todos los pozos revestidos deben tener orificios para poder producir hidrocarburos,

pero las distintas combinaciones de yacimientos y completaciones tienen diferentes

exigencias al respecto.

Debido a que el disparo es un elemento tan crítico para la productividad del pozo, los

requerimientos de cada pozo deberían ser optimizados sobre la base de las

propiedades específicas de la formación. El mejor modo de alcanzar esto es

comprender de qué manera responden los yacimientos a las completaciones

naturales, estimuladas y las completaciones específicas, es por esto que en este

capítulo revisaremos las operaciones previas a la puesta en producción del pozo.

3.1 DINÁMICA DE LAS CARGAS HUECAS

3.1.1 DISPARO DEL TCP

Los disparos se efectúan en menos de un segundo por medio de cargas huecas que

utilizan un efecto de cavidad explosiva, basada en la tecnología de las armas

militares, con un revestimiento de partículas metálicas prensadas para aumentar la

penetración. Las cargas consisten de un explosivo de alta sensitividad y pureza, un

casco, un liner cónico y altamente explosivo conectado con una cuerda de disparo.

Cada componente debe estar fabricado con tolerancias exactas.

Page 53: tcp cañon

34

El diseño y la fabricación de estas cargas huecas se realizan en el Centro de

Completaciones de Yacimientos de Schlumberger (SRC) con sede en Rosharon,

Texas, EE.UU., donde también se prueban de acuerdo con estrictos estándares de

calidad.

Como dice PF Araujo y Coelho de Souza Padilha TC en su libro Integrating

Geology and Perforating, World Oil:

Una cuerda de disparo activa el detonador y el explosivo principal. El liner colapsa y

se forma un chorro de alta velocidad de partículas de metal fluidizado que es

impulsado a lo largo del eje de la carga. Este chorro de gran potencia consta de una

punta más rápida y una cola más lenta 60 .

La punta viaja a aproximadamente 7 km/seg [4,4 millas/seg] mientras que la cola se

mueve más lentamente, a menos de 1 km/seg [0,6 millas/seg]. Este gradiente de

velocidad hace que el chorro se alargue de manera que atraviese el revestidor, el

cemento y la formación.

Los chorros de las cargas erosionan hasta que consumen toda su energía al alcanzar

el extremo del túnel del disparo. Los chorros actúan como varillas de alta velocidad y

con un alto poder de expansión.

En lugar de recurrir al estallido, la combustión, la perforación o el desgaste con

abrasivos, la penetración se logra mediante una presión de impacto sumamente

elevada; 3*106 lpc [20 GPa] sobre el revestidor y 300.000 lpc [2 GPa] sobre las

formaciones.

Estas enormes presiones de impacto hacen que el acero, el cemento, la roca y los

fluidos del poro fluyan en forma plástica hacia afuera.

Page 54: tcp cañon

35

El rebote elástico daña la roca, deja granos de la formación pulverizados y residuos

en los túneles de los orificios recientemente creados.

GRÁFICO No.15

Diámetros de penetración de las cargas

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

3.1.2 DISEÑO Y COMPORTAMIENTO DE LAS CARGAS

Las cargas huecas están diseñadas para generar combinaciones óptimas en lo que

respecta al tamaño del orificio y a la penetración, utilizando un mínimo de material

explosivo. Un chorro asimétrico o torcido provoca una reducción en el rendimiento

de la carga, por lo cual los chorros se deben formar exactamente de acuerdo con las

especificaciones del diseño. En consecuencia, la efectividad de las cargas huecas

depende de la simetría de las mismas y de las características del chorro. Para lograr

Page 55: tcp cañon

36

mayor penetración, es necesario emitir chorros prolongados en forma constante con

perfiles de velocidad óptimos. El perfil de velocidad se debe establecer entre ambos

extremos del chorro y los chorros de las cargas deben viajar con la mayor velocidad

posible.

Si el perfil de velocidad es incorrecto, la penetración disminuye. El tamaño del

orificio está relacionado con la forma del chorro. Anteriormente, se utilizaban liners

de metal sólido, a menudo de cobre, para generar chorros de alta densidad y orificios

grandes, lo cual producía restos de metal que taponaban los orificios. Se pensaba que

este fenómeno se compensaba con el diámetro de los orificios y la alta permeabilidad

de las formaciones en las que se utilizaban las cargas de orificio grande. La nueva

tecnología para eliminar los restos de metal y maximizar el área abierta al flujo ha

reconsiderado este enfoque. Si bien todavía se siguen utilizando los liners de cobre

sólido en algunas cargas que producen orificios grandes, los diseños más recientes

permiten generar los chorros de las cargas sin dejar ningún resto de metal sólido.

Como dice la compañía Schlumberger en su libro Técnicas de Diseño de los

Disparos Para Optimizar la Productividad:

La invasión de los fluidos de perforación y completación puede oscilar entre pocas

pulgadas a varios pies. Cuando el daño de la formación es severo y los disparos no

atraviesan la zona invadida, la caída de presión es elevada y la productividad se ve

reducida 56 . Los disparos que atraviesan el daño incrementan el radio efectivo del

hueco e interceptan mayor cantidad de fracturas naturales, si las hubiera. La

penetración más profunda también reduce la caída de presión en los intervalos con

disparos para prevenir o reducir la producción de arena.

Page 56: tcp cañon

37

Las cargas Power Jet son las últimas y más eficientes disponibles y han sido

diseñadas y fabricadas para superar el rendimiento de otras cargas por al menos un

20 a 30% en núcleos de areniscas de gran resistencia.

Existen nuevos diseños de liners en lo que respecta a los materiales y su geometría

que logran un mayor rendimiento en cuanto a la penetración. Los liners de las cargas

PowerJet están realizados con materiales pulverizados de alta densidad que generan

máxima longitud de descarga y mayores presiones de impacto para maximizar la

penetración.

Si bien es sabido que los liners de alta densidad producen una penetración más

profunda, resulta difícil trabajar con estos materiales. Como dice la compañía

Schlumberger en su libro Técnicas de Diseño de los Disparos Para Optimizar la

Productividad:

Los adelantos recientes respecto a las posibilidades de fabricación permiten producir

liners de alta densidad en forma constante. Dichos adelantos incluyen el uso de

procedimientos estrictos y continuados, de herramientas de precisión y un mayor

control de calidad 57 .

Por otra parte, las cargas se prueban disparándolas sobre diferentes materiales,

núcleos de areniscas de gran resistencia, concreto estándar y concreto conforme a las

especificaciones fijadas por la Sección 1 del Instituto Americano del Petróleo (API),

de manera que el rendimiento no sea optimizado sólo para los blancos de concreto.

Page 57: tcp cañon

38

3.2 PERIODO DE LIMPIEZA DEL POZO

Los detritos resultantes de las operaciones de disparo deberían ser minimizados, ya

que constituyen un peligro para la integridad del pozo y la producción. Los restos de

los cañones y de las cargas huecas aumentan el riesgo de aprisionamiento, se

acumulan en el fondo en los pozos verticales, mientras que en los pozos desviados

pueden no alcanzar el fondo o pueden llegar a la superficie y dañar los equipos de

producción. Para controlar los detritos se utilizan dos estrategias:

El sistema convencional utiliza cascos de zinc que se quiebran en pequeñas

partículas solubles en ácidos, que también se pueden hacer circular hacia afuera. Una

posible desventaja del zinc es que produce daño a la formación. Las pruebas de

laboratorio indican que los fluidos ricos en cloruros y el gas que se filtra en un pozo

inactivo pueden combinarse y precipitar un sólido a partir de los restos de zinc que

puede atascar los cañones. Otra desventaja son las vibraciones adicionales de los

cañones provocadas por la energía que se libera cuando el zinc se consume

parcialmente durante la detonación de la carga.

Como dice la compañía Schlumberger en su libro Técnicas de Diseño de los

Disparos Para Optimizar la Productividad:

Debido a estas desventajas, los operadores están dejando de utilizar las cargas con

cascos de zinc que producen pequeños detritos. El método de empaque patentado,

por Schlumberger, donde los cascos de acero se fragmentan en trozos grandes que se

mantienen en el tubo transportador del cañón, se está convirtiendo en la opción

preferida 59 .

Page 58: tcp cañon

39

Los cañones más recientes que generan mayor área abierta al flujo, dejan el

revestidor con disparos con una mayor resistencia remanente y producen menor

cantidad de detritos, constituyen ejemplos de soluciones especiales para disparar

pozos con alta tasa de flujo y empacados con grava.

GRÁFICO No.16

Control de los detritos

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

3.2.1 DAÑO A LA PERMEABILIDAD

Un efecto secundario y poco conveniente del disparo es el daño adicional, que se

traduce en una zona de baja permeabilidad alrededor de los disparos.

Page 59: tcp cañon

40

El flujo a través de un solo disparo y los resultados de laboratorio del permeámetro

radial confirmaron y cuantificaron este componente del daño inducido por los

disparos. El daño puede comprender tres elementos: una zona triturada, la migración

de partículas finas de la formación y la presencia de detritos dentro de los túneles de

los disparos. Las presiones de la onda de vibración desde la cara de la roca hasta el

extremo de los disparos fragmentan la roca adyacente y los granos de la matriz de la

fractura, lo cual daña la permeabilidad en sitio especialmente al reducir el tamaño de

las gargantas de los poros. También se han observado en el laboratorio la migración

de las pequeñas partículas generadas por la fragmentación del grano, la disgregación

de las arcillas y los detritos de las cargas que bloquean las gargantas de los poros y

reducen aún más la permeabilidad. Los estudios muestran que el daño inducido

aumenta cuando las cargas explosivas son más grandes.

Como dice la compañía Schlumberger en su libro Técnicas de Diseño de los

Disparos Para Optimizar la Productividad:

El alcance del daño provocado por el disparo depende de la litología, la resistencia de

la roca, la porosidad, la compresibilidad del fluido alojado en los poros, el contenido

de arcilla, el tamaño del grano de la formación y el diseño de las cargas huecas. La

investigación junto con la simulación numérica permite una mejor comprensión del

daño de la permeabilidad en los pozos con disparos, lo cual puede servir para mejorar

los diseños de las completaciones 59 . La porosidad de la zona triturada, por lo

general, no se ve afectada por el disparo. Al menos en las rocas saturadas, la

densidad y la porosidad alrededor de los disparos son bastante similares a las que se

observan en la matriz no dañada. Si bien el disparo produce modificaciones sobre las

tensiones de la roca y las propiedades mecánicas, no compacta la formación como se

creía anteriormente. Además de los derivados de los explosivos, otro mecanismo de

Page 60: tcp cañon

41

daño posible es la inyección transitoria de los fluidos del pozo que pueden provocar

problemas de permeabilidad relativa.

En las rocas extremadamente duras, las microfracturas creadas durante el disparo

pueden servir como trayectorias que en realidad son más permeables que la

formación y son capaces de puentear el daño provocado por los disparos. Con 3000

lpc [20,7 MPa] de desbalance, en algunos núcleos de yacimientos y de rocas de

afloramientos de gran resistencia, se han medido valores de factor de daño negativos

equivalentes a los de un tratamiento de estimulación. Sin embargo, el daño inducido

por las vibraciones en la mayoría de los casos contribuye al factor de daño total,

restringe el rendimiento del pozo y puede atenuar los incrementos de producción

relacionados con otros parámetros de los disparos tales como el número de los

mismos, el tamaño del hueco, el ángulo entre los disparos y su penetración.

GRÁFICO No 17.

Daño provocado por los disparos

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 61: tcp cañon

42

La zona triturada puede limitar tanto la productividad como la inyectividad. Los

finos y los detritos restringen la inyectividad y aumentan la presión de bombeo, con

lo cual disminuyen los volúmenes de inyección y se deteriora el emplazamiento o la

distribución de la grava y los agentes de sostén para el control de producción de

arena o para los tratamientos de fracturación hidráulica. La erosión de la zona

triturada junto con la remoción de los detritos en los disparos por medio del flujo

desde la formación resultan esenciales para disminuir el daño causado por los

disparos y garantizar el éxito del pozo en todos los yacimientos, a menos que sean

muy prolíficos.

3.2.2 REDUCCIÓN DEL DAÑO PROVOCADO POR LOS DISPAROS

Anteriormente, los disparos se realizaban con lodos o fluidos de alta densidad en

condiciones de presión balanceada o de sobrepresión. Hoy en día, es más común

utilizar el desbalance para minimizar o eliminar el daño causado por los disparos.

Los términos desbalance (o presión inversa), balanceada, sobrepresión y

sobrepresión extrema se refieren a las diferencias de presión entre el hueco y el

yacimiento antes de disparar. Existe un desbalance cuando la presión dentro del pozo

es menor que la presión de la formación, en cambio, cuando ambas presiones son

equivalentes se describe como condiciones de presión balanceada.

La sobrepresión ocurre cuando la presión del pozo es superior a la presión del

yacimiento. Sobrepresión extrema significa que la presión del pozo excede en gran

medida la resistencia de la roca, lo cual produce la iniciación de una fractura o el

quiebre de la presión. Tanto la sobrepresión extrema como la fracturación tratan de

puntear el daño.

Page 62: tcp cañon

43

El potencial de los disparos en condiciones de desbalance fue reconocido recién en la

década del 60. En los pozos agujereados con desbalance se notaba una tendencia al

incremento de la producción.

Como dice la compañía Schlumberger en su libro Técnicas de Diseño de los

Disparos Para Optimizar la Productividad:

En la década del 70 y principios de los 80, los investigadores reconocieron que la

eficiencia del flujo en las completaciones con disparos aumentaba cuando se

utilizaban presiones con mayor desbalance. Los estudios demostraron que el flujo

inmediatamente posterior al disparo limpiaba los disparos y entonces se

recomendaron distintos criterios de desbalance 60 . A partir de entonces se han

investigado diversos aspectos de los disparos utilizando datos obtenidos en el campo

y el laboratorio, los cuales refuerzan constantemente las ventajas derivadas de un

flujo inicial para erosionar las zonas trituradas por los disparos y arrastrar los detritos

resultantes.

En un estudio realizado por Amoco en 1985 se evaluaron 90 pozos que fueron

acidificados después de ser agujereados con cañones bajados con las tuberías de

producción en condiciones de desbalance y se estableció una correlación entre la

productividad y la permeabilidad para fijar criterios mínimos de desbalance. Los

resultados no indicaban que no existiera daño derivado de los disparos, sólo que la

acidificación no era necesaria ni tan efectiva si el desbalance era suficiente. Este

estudio fue la fuente principal de datos de campo para correlacionar el desbalance

con la permeabilidad del yacimiento y el rendimiento de los disparos.

A partir de estos datos, en 1989 se calcularon las presiones de desbalance mínimas y

máximas basadas en la producción potencial de arena a partir de las velocidades

Page 63: tcp cañon

44

sónicas para los pozos de gas. El estudio original de Amoco se volvió a analizar

junto con los nuevos datos. A los efectos de considerar la permeabilidad, la

viscosidad y la densidad del fluido, las ecuaciones de desbalance mínimo se basaban

en la velocidad del fluido y en el flujo turbulento a través de los disparos.

La desventaja era que este modelo requería conocer el espesor de la zona dañada, el

diámetro del túnel en la roca y la viscosidad del fluido. Por otra parte, los resultados

de las pruebas recientes no demuestran que el desbalance dependa de la viscosidad.

Estos modelos implican que el flujo después de un brote temprano y transitorio,

incluyendo el flujo en un estado seudo estable o los pozos fluyentes después de los

disparos, es menos importante con respecto a la limpieza del túnel. Sin embargo, el

flujo posterior al disparo puede transportar algunos finos hacia el pozo y limpiar

mejor los disparos. En algunos casos, esto explica la limitada producción de arena

que se observa cuando los pozos son puestos en producción.

Se cree que la magnitud y duración de la oleada inicial de presión determinan la

limpieza del daño de la zona triturada. El flujo instantáneo minimiza la invasión del

fluido, afloja la roca dañada y barre los detritos de roca que se encuentran en los

túneles de los disparos.

Cuánto se afloja el material depende principalmente de la magnitud del desbalance.

Al brote de alta velocidad le sigue un flujo seudo estable, que resulta menos efectivo

porque las tasas y las fuerzas de arrastre asociadas son menores que las generadas

durante la oleada transitoria inicial.

Page 64: tcp cañon

45

El volumen del fluido y el flujo que le sucede más adelante se consideran

secundarios.

Los desbalances de presión necesarios para lograr una limpieza efectiva de los

disparos y reducir el daño de la permeabilidad se han cuantificado mediante pruebas

de un solo disparo y pruebas de flujo que proporcionan una comprensión básica del

mecanismo de reducción del daño. Inmediatamente después de disparar en

condiciones de desbalance, se produce una descompresión instantánea de los fluidos

del yacimiento alrededor del disparo. En este momento, las fuerzas dinámicas:

diferencial de presión y arrastre, que reducen el daño de la permeabilidad

erosionando y removiendo los granos de la formación fracturada de las paredes de

los túneles son más pronunciadas.

Las velocidades de la oleada transitoria dependen del desbalance y de la

permeabilidad de la formación. El diferencial de presión necesario para crear

orificios limpios y efectivos depende de la permeabilidad, la porosidad y la

resistencia de la roca además del tipo y el tamaño de la carga. Por ejemplo, las cargas

de penetración profunda causan menos daño que las cargas que producen grandes

orificios.

Cuando el desbalance se encuentra por debajo del nivel óptimo, el daño de los

disparos y la tasa de flujo por disparo resultan variables, y la mayor parte de los datos

sugiere que para poder minimizar o eliminar el daño provocado por los disparos, las

presiones de desbalance deben ser superiores a las que se utilizan habitualmente en

los campos petroleros.

Page 65: tcp cañon

46

GRÁFICO No. 18

Disparo balanceado y disparo con presión inversa

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

3.2.3 OPTIMIZACIÓN DE LOS PARÁMETROS DEL DISPARO

La remoción del daño y la limpieza de los disparos constituyen elementos

importantes dentro de diseño de los disparos y la ejecución de los mismos, pero

también se deben tener en cuenta el diámetro y la longitud del túnel dentro de la

formación, la densidad de disparo o el número de orificios especificados como

disparos por pie (dpp), la orientación o fase de los disparos, el ángulo existente entre

los orificios y el tamaño del orificio de entrada en el revestidor y en el cemento. La

caída de presión provocada por el daño del disparo depende de dos parámetros

fundamentales: la permeabilidad de la formación y el espesor de la zona triturada.

Las completaciones de pozos presentan diferentes requerimientos con respecto a los

disparos.

Page 66: tcp cañon

47

Después del disparo, algunos pozos producen naturalmente grandes volúmenes y no

necesitan estimulación ni manejo de la arena durante la completación. Estas

completaciones naturales están asociadas con areniscas permeables, de alta porosidad

y gran resistencia y con carbonatos con poco daño de la formación y una adecuada

conductividad de la matriz. La longitud y densidad de los disparos constituyen los

parámetros predominantes que dictaminan la productividad en estas aplicaciones.

Los disparos deben atravesar el daño inducido por la perforación y la invasión de los

fluidos. Como regla práctica, para establecer una conexión efectiva con la roca no

dañada, es necesario lograr una penetración profunda, que atraviese por lo menos el

50% del daño.

La densidad de disparo y la orientación o fase también desempeñan roles

importantes. El aumento de la densidad de disparo reduce el daño provocado por los

disparos y los pozos producen a presiones inferiores. Si las formaciones son

laminadas o tienen un alto grado de anisotropía; grandes diferencias entre las

permeabilidades verticales y horizontales, es necesario que la densidad de disparo

sea elevada. A medida que el factor de daño se aproxima a cero, la densidad de

disparo adquiere mayor importancia.

Las cargas orientadas reducen la caída de presión cerca del pozo al proporcionar

conductos de flujo en todas las caras del pozo. En el caso de las formaciones

naturalmente fracturadas, la orientación múltiple de las cargas de penetración

profunda permite interceptar un mayor número de fracturas. Si las fracturas naturales

son paralelas, los disparos orientados resultan más convenientes.

Page 67: tcp cañon

48

Si bien resulta útil para calcular la productividad del pozo y evaluar el efecto de los

parámetros del disparo entre los diferentes cañones, el análisis computarizado

algunas veces empaña la interacción y la importancia relativa de los parámetros

correspondientes, ya que al agrupar ciertos parámetros se ponen de manifiesto las

dependencias subyacentes entre los mismos.

Como dice la compañía Schlumberger en su libro Técnicas de Diseño de los

Disparos Para Optimizar la Productividad:

Este tipo de análisis permitió desarrollar un método simple para estimar la

productividad de las completaciones naturales con disparos. Al combinar los

parámetros del disparo y de la formación en un grupo único adimensional, se obtiene

un cálculo rápido de la productividad sobre diversas variables que coinciden con los

cálculos analíticos establecidos en los programas de computación disponibles en el

mercado 64 .

Este método, aplicable para los disparos que atraviesan el daño de la formación en un

esquema en forma de espiral, considera que las principales variables que rigen la

productividad son: la longitud del disparo, la densidad de disparo, el diámetro del

túnel, el diámetro en la pared del hueco, el daño local de la formación alrededor del

pozo, el daño de permeabilidad inducido por los disparos y la anisotropía de la

permeabilidad.

La máxima relación teórica de productividad del pozo se define por medio de un

cañón ideal con densidad de disparo infinita que permite agrandar el radio del hueco

por una distancia equivalente a la penetración del disparo. Así se establece la

productividad teórica que se puede obtener para una completación natural con

Page 68: tcp cañon

49

disparos y se define la eficiencia de productividad máxima de los sistemas de disparo

en términos de un factor adimensional. La aplicación práctica de este método reside

en determinar el efecto de los parámetros, combinados, el desbalance, el

mejoramiento de la productividad y los parámetros económicos de las operaciones de

disparo.

Resulta evidente que tanto la penetración como la densidad de disparo son

importantes para las completaciones naturales. La penetración tiene un efecto

proporcional que aumenta a medida que el disparo atraviesa el daño de la formación.

La densidad de disparo tiene un efecto exponencial de 1,5. Por otra parte, teniendo en

cuenta que el daño provocado por el disparo es inversamente proporcional al factor

adimensional, se debería reducir cuando se dispara con el diferencial adecuado de

desbalance de presión.

En los casos en que no se puede alcanzar una penetración profunda, una densidad de

disparo elevada resulta particularmente efectiva. En las completaciones naturales, el

diámetro del túnel en la formación es el menos importante de los parámetros del

disparo y, por lo general, se produce un aumento del tamaño del orificio en

detrimento de la penetración. Un aumento del 10% en el diámetro significa una

disminución de la penetración de alrededor del 20%, mientras que el factor

adimensional se reduce en un 15%. Otra razón que lleva a restar importancia al

tamaño del orificio cuando se seleccionan cañones para las completaciones naturales

es que los chorros de las cargas que abren huecos grandes también pueden provocar

daño adicional.

Page 69: tcp cañon

50

Cuando el flujo se ve reducido debido a la anisotropía elevada, al daño causado por

los disparos o al daño de la formación, se puede solucionar parcialmente

seleccionando un cañón con el mayor factor adimensional, ya sea por penetración

profunda, alta densidad de disparo, reducción del daño por desbalance o una

combinación de estos factores. Las mejores estrategias son aquellas que

proporcionan niveles de eficiencia de la productividad cercanos al 100%.

3.2.4 OPCIONES DE CAÑONES Y FORMAS DE TRANSPORTE

Las cargas huecas están colocadas en cañones y se bajan hacia el fondo del pozo

hasta alcanzar la profundidad correcta por medio de cables de acero, líneas de

arrastre, tuberías de producción, sartas de perforación y tubería flexible. Existen dos

categorías de cañones: los desechables y semi-desechables y los sistemas

recuperables entubados. Los cañones del primer grupo, tales como los sistemas

Enerjet y Pivot Gun, se utilizan en operaciones realizadas a través de las tuberías de

producción y se bajan con cable de acero eléctricos y línea de arrastre. En este tipo

de cañones, las cargas están expuestas a las condiciones del pozo y se deben

encapsular en contenedores separados y resistentes a la presión.

Una vez efectuado el disparo, los residuos de estos cañones descartables quedan en el

pozo. Los sistemas recuperables entubados son bajados con cable de acero o línea de

arrastre, tuberías de producción o sartas de perforación operadas por equipos de

perforación y reparación o unidades para entubar contra presión, o bien por tubería

flexible con o sin línea eléctrica. En estos cañones, las cargas y la mayor parte de los

detritos se encuentran contenidas dentro de transportadores huecos de acero que son

recuperados, o liberados y abandonados en el fondo una vez completada la

Page 70: tcp cañon

51

operación. Los cañones que operan a través del revestidor y las tuberías de

producción, tanto los cañones desechables, semi-desechables como los sistemas

recuperables entubados, se bajaban anteriormente con cable de acero, pero a

principios de la década del 80 adquirieron gran popularidad los cañones de Alta

Densidad de Disparo HSD bajados con la tubería de producción (TCP).

GRÁFICO No.19

Cañones desechables y semi-desechables

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

GRÁFICO No.20

Sistemas recuperables entubados

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 71: tcp cañon

52

El tamaño y la longitud de los cañones que operan a través de las tuberías o del

revestidor y los cañones HSD se encuentran limitados por el diseño de la

completación del pozo y el equipamiento de superficie para el control de la presión.

El uso de desbalance también está limitado cuando los cañones se corren con líneas

eléctricas. Los cañones bajados con las tuberías de producción ofrecen una amplia

variedad de opciones y permiten desbalance simultáneo para disparar en intervalos

prolongados.

Hoy en día, la tecnología de disparo no se encuentra limitada a las operaciones

tradicionales de bajar las pistolas o cañones y efectuar los disparos. Por el contrario,

los sistemas de disparo constituyen una parte integral del equipo de completación del

pozo y de las operaciones de completación diseñadas para realizar operaciones

múltiples en las completaciones permanentes, como colocar empacadores, realizar

pruebas de presión, disparar uno o más intervalos e iniciar las funciones de las

herramientas; todo ello en una única operación. Los tiempos de los eventos de

disparo, como la detonación de las cargas, las vibraciones resultantes y la liberación

del cañón, se utilizan para garantizar que los cañones TCP se liberen y caigan

inclusive en los pozos muy desviados. Los cañones han sido liberados y desechados

con éxito en pozos con desviaciones de hasta aproximadamente 84°.

3.3 OPERACIONES DE FONDO

La línea de Herramientas X (X-Tools) de completación y disparo han sido diseñadas

para realizar funciones específicas como desenganche rápido y caída de las sartas de

cañones una vez completado el disparo y la apertura de las válvulas. Estas incluyen:

la herramienta WXAR, transportada con cable de acero o tubería flexible activada

Page 72: tcp cañon

53

por explosión con desenganche automático, la herramienta SXAR, activada por

explosión con desenganche automático, la herramienta MAXR de un solo diámetro,

anclada con desenganche por explosión, la válvula de producción activada por

explosión SXPV y la herramienta SXVA, con absorbente de vibraciones verticales y

activada por explosión. Todas estas funciones se inician por medio de un explosivo

que actúa en la misma cadena balística que los cañones. Estos dispositivos

explosivos se activan después del disparo de los cañones, lo cual aumenta en gran

medida la versatilidad de las operaciones de completación y disparo.

3.4 LONGITUD DEL CAÑÓN Y DISPARO SIN MATAR LOS POZOS

Como dice Brooks JE, Lands JF, Lendermon GM, López de Cárdenas JE y Parrott

RA en su libro Perforating Gun Including a Unique High Shot Density Packing

Arrangement:

Tanto el peso total de las sartas largas de cañones como el descenso y recuperación

de los cañones bajo presión restringen las operaciones de disparo en las que se

utilizan cables de acero, tuberías flexibles o tuberías de producción. Sin embargo,

estas limitaciones se superan utilizando los sistemas permanentes de completación y

disparo PCP, por sus siglas en Inglés 36 .

El sistema de cañones apilables GunStack, también denominado CDAD (Conjunto

de Fondo para Completaciones y Desconexión), permite ensamblar en el fondo

varias secciones de cañones hasta cualquier longitud con o sin el uso de un equipo de

perforación o terminación. Este equipamiento se puede bajar y recuperar con línea de

arrastre, cable de acero eléctrico o tubería flexible y permite disparar con desbalance

en intervalos prolongados en una sola carrera. Por otra parte, las secciones del cañón

Page 73: tcp cañon

54

se pueden recuperar sin matar el pozo cuando resulte necesario, por lo cual este

sistema se puede utilizar para disparar pozos sin interrumpir la producción. En

combinación con las técnicas del tipo WXAR o MAXR, el sistema GunStack, o el

CDAD, también permiten correr los cañones en secciones de acuerdo con la longitud

disponible del lubricador y la capacidad de carga del método de transporte e

instalación.

La primera sección del cañón se corre y se conecta a un ancla de fondo, tapón

obturador o empacador colocado con cable de acero para un control preciso de la

profundidad. La sarta de cañones también se puede asentar sobre el fondo del pozo.

En esta configuración, la sarta no se encuentra anclada. Las secciones consecutivas

se ensamblan y se conectan una encima de la otra hasta que se alcanza la longitud

necesaria.

Los cañones se pueden desconectar en cualquier momento en forma mecánica. Por

otra parte, los conectores se desconectan automáticamente después de un retraso que

se produce después de la detonación del cañón, lo cual impide que las secciones se

muevan hacia arriba durante la detonación y suaviza la oleada inicial causada por el

desbalance, Además, permite disparar los pozos con el máximo nivel de desbalance.

El sistema de Inserción de la Completación y Recuperación bajo Presión CIRP fue

diseñado de manera tal que todo el proceso de ensamble de las sartas de cañones en

la superficie, así como la introducción de los cañones en los pozos y la extracción y

desarmado de los mismos se puedan realizar sin matar los pozos. El sistema CIRP

permite bajar una sarta larga de cañones en los pozos bajo presión utilizando cable de

acero o tubería flexible, por lo cual se puede disparar la totalidad de un intervalo en

Page 74: tcp cañon

55

una sola operación y con un desbalance apropiado. Al poder recuperar y desarmar los

cañones bajo presión ya no hay necesidad de aumentar la profundidad final del pozo

para alojar los cañones desechados ni de matar los pozos después del disparo. El

sistema CIRP se utiliza con cañones de 2 a 4,5 pulgadas de diámetro. Se han corrido

cañones de 610 m [2000 pies] de largo con un máximo de 60 conectores.

La Válvula de Aislamiento de la Formación FIV, integrada dentro del diseño de

completación permanente, permite bajar en los pozos sartas de cañones de gran

longitud sin necesidad de controlar la sobrepresión hidrostática. Se trata de una

válvula de completación de diámetro pleno, que normalmente se corre por debajo de

un empacador permanente, y actúa como una válvula lubricadora en el fondo del

pozo que aísla los intervalos agujereados de la columna de producción que se

encuentra encima. La longitud del cañón por bajada está limitada sólo por las

restricciones de la carga admitida por el método de transporte utilizado.

Una vez terminada la operación de disparo, los cañones se levantan por encima de la

herramienta FIV, que se cierra por medio de un mecanismo de cambio de posición

que se encuentra al final de la sarta de cañones. La presión del pozo se alivia a través

de una válvula de purga y se recuperan los cañones. A continuación se abre la

herramienta FIV para iniciar la producción, aplicando una secuencia predeterminada

de ciclos de presión. La herramienta FIV se puede abrir y cerrar un número infinito

de veces con un mecanismo de cambio de posición.

A partir del éxito de la herramienta FIV se diseñó la válvula de aislamiento al tope de

la cañería corta LTIV, por sus siglas en inglés, que opera bajo los mismos principios.

Page 75: tcp cañon

56

La LTIV es una válvula esférica de pleno diámetro que aísla las formaciones de los

fluidos de completación una vez que una zona ha sido completada con una tubería

corta no cementada. La herramienta LTIV se corre directamente por debajo del

empacador del colgador de la tubería corta y se puede abrir y cerrar tantas veces

como sea necesario. Una vez que la válvula esférica está cerrada, la formación queda

aislada del fluido de completación hasta que el pozo se encuentra listo para iniciar la

producción. La válvula mantiene la presión existente por encima y por debajo, lo

cual la hace adecuada para su uso como barrera a largo plazo.

3.5 POZOS MUY DESVIADOS

En los pozos muy desviados y en los pozos horizontales, puede ocurrir que el cable

de acero no permita el descenso de los cañones si no se utiliza un mecanismo de

arrastre.

Como dice la compañía Schlumberger en su libro Técnicas de Diseño de los

Disparos Para Optimizar la Productividad:

En estos casos es preferible utilizar tubería flexible, a menos que una sección

horizontal sea tan larga que se atasque la tubería flexible y se produzca una flexión

helicoidal antes de alcanzar el intervalo que se debe disparar. Los mecanismos de

arrastre también se han utilizado con éxito para extender el alcance máximo de la

tubería flexible. En muchos de los pozos sumamente desviados o de alcance

extendido que se perforan hoy en día, es probable que los sistemas TCP o PCP

representen las mejores opciones para el disparo 64 .

Si se debiera ejercer una fuerza mecánica para jalar o empujar un sistema de cañones,

el sistema TCP, las unidades para entubar contra presión, la tubería flexible y los

Page 76: tcp cañon

57

mecanismos de arrastre ofrecen mayor versatilidad que los cables de acero eléctricos

y las líneas de arrastre. En el caso de las sartas de cañones largas como las que se

utilizan en los pozos horizontales, se debe tener en cuenta la resistencia a la tracción

en el diseño de las mismas. Se han utilizado con todo éxito adaptadores de gran

resistencia y sartas de cañones de diámetro variable. Por otra parte, también se debe

simular y tener en cuenta la flexión de los cañones.

La tecnología de bajada de los cañones ha evolucionado desde los primeros cañones

bajados con líneas eléctricas y con la tubería de producción o la sarta de perforación

y, en la actualidad, incluye las tuberías flexibles, con o sin línea eléctrica, las

unidades para entubar contra presión, las líneas de arrastre y los mecanismos de

arrastre de fondo operados con cable de acero y tuberías flexibles. Cada método de

transporte tiene sus ventajas y desventajas relacionadas con la realización de las

operaciones en el fondo, la longitud de los cañones y el control de la presión, la

posibilidad de disparar sin matar los pozos, la resistencia mecánica y el ángulo del

hueco, la correlación de la profundidad, las intervenciones sin equipo de perforación

o terminación y el tipo de cañón utilizado.

Para optimizar el diseño de los disparos, se deben ponderar todas las ventajas y

desventajas correspondientes a los sistemas de cañones que se consideran adecuados

para cada completación específica. Otras consideraciones incluyen el desbalance de

presión y la duración de las operaciones.

Page 77: tcp cañon

58

3.6 DESBALANCE

Las opciones de disparo con desbalance han llegado a un alto nivel de sofisticación

como resultado del hardware disponible para los sistemas TCP y PCP y los

dispositivos de anclaje operados por cable de acero.

Como dice la compañía Schlumberger en su libro Técnicas de Diseño de los

Disparos Para Optimizar la Productividad:

Cualquiera sea el método utilizado, por lo general es posible disparar con el

desbalance suficiente. Las excepciones prácticas en las que no se puede alcanzar el

nivel óptimo de desbalance son los yacimientos agotados, los pozos poco profundos

o los pozos con disparos abiertos existentes 70 .

Bajo ciertas condiciones, es necesario un alto nivel de desbalance para limpiar los

disparos y generar el flujo posterior al disparo. Cuando los cañones se bajan con

cable de acero, esto es posible sólo si se utilizan los dispositivos de anclaje durante

los disparos para impedir que los cañones asciendan a causa del impacto. Estos

dispositivos de anclaje también se recomiendan cuando no se conoce el nivel de

desbalance y los cañones se encuentran expuestos a un ingreso súbito del fluido,

como por ejemplo, cuando se disparan nuevos intervalos en formaciones con

intervalos productores que presentan niveles diferentes de agotamiento.

La herramienta de disparo con anclaje operada por cable de acero WPAT, por sus

siglas en Inglés fue desarrollada para anclar los cañones en pozos de pequeño

diámetro con completaciones de un solo diámetro y para impedir que los cañones se

movieran después de la detonación. El dispositivo WPAT, que ahora se encuentra

disponible en dos tamaños uno para cañones de 2 pulgadas de diámetro para tuberías

Page 78: tcp cañon

59

de 2 8/7 pulgadas y el otro para cañones de 2 4/1 ó 2 2/1 pulgadas para completaciones

de 3 2/1 pulgadas, contrarresta potencialmente las grandes fuerzas generadas por los

fluidos que pueden impulsar los cañones hacia arriba con consecuencias desastrosas.

La aplicación principal del dispositivo WPAT es disparar con un desbalance

extremadamente alto y, además, proteger los puntos débiles del cable cuando se

alcanza un alto esfuerzo a la tracción.

La herramienta cuenta con mecanismos positivos de anclaje y desenganche. Las

cuñas mecánicas están diseñadas para no causar daños y, si los cañones quedan

aprisionados después de la operación, pueden recuperarse accionando los percusores

hacia arriba.

Como dice Carnegie A en su libro. Application of Computer Models to Optimise

Perforating Efficiency:

Un orificio calibrado que mide el petróleo a una tasa específica provee el período de

espera, que se puede fijar hasta un máximo de una hora; tiempo suficiente para

establecer un desbalance, disparar y conducir una prueba de fluencia. La herramienta

se libera en forma automática una vez transcurrido el tiempo programado. Además,

se puede configurar en dos formas: una opera sobre la presión del pozo y la otra, para

un hueco seco, opera sobre la presión suministrada por una botella de gas que forma

parte del sistema 70 .

3.7 DURACIÓN DE LAS OPERACIONES

La duración de las operaciones varía en cada pozo. Si los intervalos son verticales y

cortos, menos de 12 m [40 pies], y están perforados en condiciones de balance o de

Page 79: tcp cañon

60

sobrepresión, por lo general el disparo operado por cable de acero se puede realizar

en cuestión de horas y puede resultar el método más eficiente.

Como dice Bell WT en su libro Perforating Underbalanced Evolving, Techniques,

Journal of Petroleum Technology:

Si el intervalo es más largo o tiene varias secciones, las operaciones mediante cable

de acero requieren más de un viaje, lo cual impide el uso del desbalance durante las

corridas subsiguientes de los cañones. A medida que aumenta la desviación del pozo,

el tiempo de operación también aumenta, especialmente si el peso de la sarta de

cañones es bajo y se utiliza un equipo de control de la presión instalado en la

superficie 25 . Cuando la desviación del pozo supera los 65°, se deben utilizar otros

métodos de transporte como el TCP y el PCP que requieren un tiempo de operación

más prolongado. Si los intervalos fueran mucho más largos, la duración total de TCP

es más corta que las operaciones efectuadas con cable de acero y la totalidad del

intervalo se puede disparar con desbalance para lograr una óptima limpieza de los

disparos.

3.8 SEGURIDAD

En los cañones se utilizan dos tipos de detonadores: detonadores eléctricos, o cascos

explosivos, y detonadores a percusión. Los detonadores eléctricos convencionales

están expuestos a aplicaciones accidentales de energía a partir de diferencias del

potencial eléctrico, lo cual constituye un peligro.

Los detonadores a percusión que se utilizan en los sistemas TCP se disparan en

forma mecánica cuando una clavija de disparo golpea una membrana sellada a

presión y detona un explosivo primario.

Page 80: tcp cañon

61

Como dice la compañía Schlumberger en su libro Técnicas de Diseño de los

Disparos Para Optimizar la Productividad:

El Equipo de Disparo Activado por Impacto S.A.F.E. fue desarrollado para ser

inmune a todas las diferencias de potencial creadas por las radiofrecuencias, las

corrientes de los sistemas de protección catódica a la corrosión, las soldaduras

eléctricas, las líneas de energía de alta tensión y los motores de inducción como los

utilizados en sistemas topdrive de los equipos de perforación. Este sistema elimina la

necesidad de suspender las comunicaciones radiales vitales y los equipos durante el

desarrollo de las operaciones de disparo 78 .

En el sistema S.A.F.E. el mecanismo de detonación es un Activador de Explosión en

lugar de un explosivo primario.

Para disparar un cañón, se carga un capacitor que se encuentra en el cartucho

electrónico de fondo y que luego produce una descarga en forma abrupta. El calor

generado por esta descarga vaporiza una sección del disco delgado de metal, el cual

golpea una carga explosiva adyacente pre-formada con la energía suficiente para

hacerla detonar.

Como dice la compañía Schlumberger en su libro Técnicas de Diseño de los

Disparos Para Optimizar la Productividad:

Esta detonación corta un pequeño disco de aluminio que impacta un detonador que

hace disparar el cañón. El equipo S.A.F.E. presenta la gran ventaja de que el

ensamble al pie del pozo es más rápido que en el caso de los detonadores eléctricos

convencionales 79 .

Page 81: tcp cañon

62

Las desventajas son el costo y el tamaño, ya que quita espacio al lubricador.

El detonador Secure es un dispositivo del tipo S.A.F.E. de tercera generación que

también utiliza un EFI, ya que no contiene explosivos primarios ni un cartucho

electrónico en el fondo.

Como dice la compañía Schlumberger en su libro Técnicas de Diseño de los

Disparos Para Optimizar la Productividad:

Un microcircuito realiza las mismas funciones que el cartucho electrónico y el EFI

juntos, en un empaque cuyo tamaño es similar al del detonador eléctrico

convencional. El sistema Secure tiene todas las ventajas técnicas de los detonadores

S.A.F.E., pero resulta más confiable, es totalmente descartable y es más pequeño, de

manera que las sartas de cañones pueden ser más cortas 81 .

3.9 REPORTES DIARIOS DE LOS TRABAJOS REALIZADOS EN EL

TALADRO DEL POZO SHUSHUFINDI 24-D.

A continuación se describe cada una de las operaciones realizadas por las diferentes

compañías de servicio antes, durante y después de los trabajos de cañoneo o

disparos, así como también las diferentes herramientas y equipos utilizados durante

las distintas operaciones

Page 82: tcp cañon

63

3.9.1 REPORTES DIARIOS DEL TALADRO DE

REACONDICIONAMIENTO

CUADRO No. 1

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 1

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 83: tcp cañon

64

CUADRO No. 2

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 2

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 84: tcp cañon

65

CUADRO No. 3

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 3

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 85: tcp cañon

66

CUADRO No. 4

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 4

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 86: tcp cañon

67

CUADRO No. 5

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 5

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 87: tcp cañon

68

CUADRO No. 6

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 6

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 88: tcp cañon

69

CUADRO No. 7

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 7

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 89: tcp cañon

70

CUADRO No. 8

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 8

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 90: tcp cañon

71

CUADRO No. 9

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 9

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 91: tcp cañon

72

CUADRO No. 10

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 10

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 92: tcp cañon

73

CUADRO No. 11

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 11

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 93: tcp cañon

74

CUADRO No. 12

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 12

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 94: tcp cañon

75

CUADRO No. 13

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 13

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 95: tcp cañon

76

CUADRO No.14

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 14

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 96: tcp cañon

77

CUADRO No. 15

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 15

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 97: tcp cañon

78

CUADRO No. 16

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 16

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 98: tcp cañon

79

CUADRO No. 17

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 17

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 99: tcp cañon

80

CUADRO No.18

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 18

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 100: tcp cañon

81

CUADRO No. 19

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 19

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 101: tcp cañon

82

CUADRO No. 20

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 20

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 102: tcp cañon

83

CUADRO No. 21

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 21

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 103: tcp cañon

84

CUADRO No. 22

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 22

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 104: tcp cañon

85

CUADRO No. 23

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 23

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 105: tcp cañon

86

CUADRO No. 24

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 24

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 106: tcp cañon

87

CUADRO No. 25

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 25

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 107: tcp cañon

88

CUADRO No. 26

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 26

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 108: tcp cañon

89

CUADRO No. 27

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 27

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 109: tcp cañon

90

CUADRO No. 28

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 28

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 110: tcp cañon

91

CUADRO No. 29

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 29

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 111: tcp cañon

92

CUADRO No. 30

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 30

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 112: tcp cañon

93

CUADRO No. 31

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 31

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 113: tcp cañon

94

CUADRO No. 32

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 32

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 114: tcp cañon

95

CUADRO No. 33

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 33

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 115: tcp cañon

96

CUADRO No. 34

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 34

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 116: tcp cañon

97

CUADRO No. 35

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 35

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 117: tcp cañon

98

CUADRO No. 36

Reporte Diario de Reacondicionamiento No. 36

Fuente: Petroproducción

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 118: tcp cañon

99

CAPÍTULO IV

4. INTRODUCCIÓN.

Luego de haber realizado las operaciones de punzonamiento o cañoneo en el pozo

Shushufindi 24-D, los resultados obtenidos obligan a realizar la evaluación del pozo

con bombeo jet para saber la potencialidad del mismo y para esto se requiere la

utilización de diferentes equipos y herramientas los cuales van a ser descritos y

analizados conjuntamente con los datos que se van a obtener realizando la evaluación

de las distintas arenas del reservorio.

El trabajo de evaluación de pozos puede ser realizado por alguna de las diferentes

compañías de servicios que se dedican a este tipo de operaciones como por ejemplo:

Halliburton, BJ Services entre otras, para el caso del pozo analizado (SSFD 24 - D)

la compañía que realizó el trabajo fue Sertecpet. Cia. Ltda..

La evaluación de un pozo con bomba jet se realiza por su facilidad de uso ya que

solo se requiere en el peor de los casos un tanque bota, un camión bomba y la bomba

jet de camisa.

Para evaluar un pozo se puede realizar con la misma completación TCP o se puede

bajar una Completación de Evaluación, el uso depende de las condiciones en el pozo

a ese momento.

Page 119: tcp cañon

100

4.1 CORRIDA DE REGISTROS ELÉCTRICOS ANTES DE BAJAR EL TCP

Para correlacionar estos registros es necesario elegir los denominados picos de

correlación que generalmente se los toma en las arenas a ser probadas. Se consideran

los siguientes factores para una buena correlación.

4.1.1 ASPECTO DEL CASING

Como dice el Ing. Franklin Tituaña en su libro Seminario de Completación y

Pruebas de Pozos Petroleros:

La presencia del casing provoca que la señal de Gamma Ray obtenida a hueco

entubado sea amortiguada con respecto a hueco abierto, pero cabe señalar que la

tendencia del registro GR se mantiene ya que la formación mantiene sus propiedades

físicas 9 .

4.2 REGISTROS ELÉCTRICOS UTILIZADOS PARA CAÑONEO DE

POZOS

4.2.1 REGISTROS DE CONTROL DE CEMENTO

Los registros de control de cemento usualmente tomados en las operaciones de

reacondicionamiento de pozos son: GR, CBL, CCL, VDL y el CET que es

independiente. Estos permiten detectar las condiciones del cemento en las paredes

de la tubería y del pozo, luego de una cementación primaria, o luego de una

cementación forzada squeeze. Los registros detectores de collares (CCL) y el gamma

ray (GR), son tomados con el propósito de ubicar la herramienta a la profundidad

correcta.

Page 120: tcp cañon

101

4.2.2 REGISTRO DE CONTROL DE ADHERENCIA DEL CEMENTO

(CEMENT BOND LOG) (CBL)

Este registro determina una mala o buena adherencia del cemento con la tubería,

basado en la medición de la atenuación que sufre la onda sónica al incidir en la

tubería, lo cual se manifiesta por la amplitud que registra la curva en una escala de 0

a 50 milivoltios.

Como dice el Ing. Franklin Tituaña en su libro Seminario de Completación y

Pruebas de Pozos Petroleros:

Una pobre cementación aumentará la amplitud mientras que una buena cementación

disminuirá la amplitud de la onda. Se considera buena cementación valores menores

a 10 mV, razón por la cual se incluye en la presentación del registro una segunda

escala entre 0 y 10 mV11 .

4.2.3 REGISTRO DE DENSIDAD VARIABLE (VARIABILITY DENSITY

LOG) (VDL)

Este registro de control de cementación determina la buena o mala adherencia del

cemento con la formación y/o la tubería mediante el comportamiento de un conjunto

de curvas gruesas de acuerdo a sus ondulaciones o paralelismos y al rango en que

estas se verifiquen dentro de la escala del registro presentada en microsegundos

normalmente entre 200 a 1200 µseg.

4.2.4 REGISTRO DE EVALUACIÓN DE CEMENTO CET (CEMENT

EVALUATION TOOL) (CET)

Pertenece a una nueva generación de herramientas ultrasónicas que aprovecha el

principio de resonancia de la señal en el espesor de la tubería, suministra

Page 121: tcp cañon

102

indicaciones precisas sobre la resistencia del cemento y su distribución alrededor de

la tubería, es menos sensible al micro anillo y permite visualizar canalizaciones a

través del cemento. Es de fácil interpretación, en un registro CET las partes más

negras indican buena cementación y las blancas mala cementación.

4.2.5 REGISTRO LOCALIZADOR DE COLLARES

(CASING COLLAR LOCATOR)(CCL)

Es un registro localizador de collares o cuellos de la tubería de revestimiento. Los

registros de control de cemento son corridos en conjunto con registros de correlación

como el Gamma Ray. Este sirve para correlacionar los registros de cementación con

respecto a los registros de hueco abierto y con el CCL se correlaciona posteriormente

nuevos registros de cementación o en operaciones de reacondicionamiento de pozos.

4.3 CONSIDERACIONES PARA EL PUNZONAMIENTO:

4.3.1 VERIFICACIONES PARA CORRELACIONAR.

El casing o tubo corto generalmente se lo coloca durante la perforación cercano o en

zonas de interés, de no existir es decisión del ingeniero de campo el como realizar la

correlación para el punzonamiento. Generalmente cuando es difícil identificar un

tubo corto se recomienda bajar a realizar la correlación con un registro GR.

4.3.2 MEDIR DISTANCIAS DE LA HERRAMIENTA EN SUPERFICIE.

Como norma es necesario el verificar distancias entre el CCL a la primera bala,

números de pies cargados y longitud total de la herramienta.

Page 122: tcp cañon

103

4.3.3 COMPROBAR FUNCIONAMIENTO ADECUADO DEL CCL.

Para esto en superficie se hace pasar sobre el CCL un objeto metálico que permita

ver la respuesta del CCL al mismo en superficie, de esta manera se evita el tener

problemas de funcionamiento de la herramienta en el fondo del pozo.

4.4 PROCEDIMIENTO PARA PUNZONAR CON TCP

El siguiente es el procedimiento común que se sigue en operaciones de

punzonamiento con TCP.

Se debe verificar con un registro de GR anterior que la posición de la marca

radiactiva en la sarta permita una fácil correlación. De no ser así se elegirá

otra posición de la marca radiactiva. En gráfica de TCP se muestra donde es

usualmente instalada esta marca radiactiva.

Bajar conjunto TCP midiendo y calibrando. Se mide la tubería de manera

que la marca radiactiva se encuentre lo más cercano a la profundidad deseada

y evitar perder mucho tiempo en la correlación. Se calibra la tubería con el

objetivo que la barra detonadora luego de ser lanzada no tenga problemas y

no pase en alguna profundidad; por esta razón siempre se toma un drift.

Una vez en profundidad, correlacionar con registro GR para colocar cañones

en profundidad.

Asentar la empacadura. Probar anular con +/- 800 psi. Es importante también

verificar el lugar de asentamiento del packer para evitar que este se asiente en

Page 123: tcp cañon

104

un collar. Otro aspecto importante a considerar es el recorrido que tendrá el

packer +/- 0.5 pies durante su asentamiento.

Soltar barra detonadora. Punzonar intervalo deseado. Observar flujo en

superficie.

Si el pozo no produce a flujo natural con unidad de wire line (slick line) abrir

camisa de circulación.

Desplazar bomba jet a camisa de circulación. Evaluar pozo con bomba jet.

Page 124: tcp cañon

105

CUADRO No. 37

Diagrama típico de un conjunto TCP

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

CLIENTE : Petroecuador ARENA: "U" Fluido:POZO: Secoya # 18 CAMPO : Secoya Temp:

TCP DIAGRAM RIG: Geopet # 2 FECHA: 06/01/2000 Desv:0 -String Description OD ID BOX PIN Long Depth

(in) (in) (Feet) From - To

Cabezal

Tubing 3 1/2" EUE to surface 3,50 2,99 3 1/2" EUE 3 1/2" EUE 0,00 8860,05

Radioactive Marker 3,50 2,99 3 1/2" EUE 3 1/2" EUE 4,18 8860,05 8864,23

Slinding Sleeve 4,50 2,810 3 1/2" EUE 3 1/2" EUE 2,94 8864,23 8867,17

Tubing 3 1/2" EUE 3,50 2,99 3 1/2" EUE 3 1/2" EUE 30,70 8867,17 8897,87

No-go Nipple 3,50 2,750 3 1/2" EUE 3 1/2" EUE 1,08 8897,87 8898,95

1 Jts of Tbg 3 1/2" EUE 3,50 2,99 3 1/2" EUE 3 1/2" EUE 30,95 8898,95 8929,90

Disc Sub 3,50 2,25 3 1/2" EUE 3 1/2" EUE 1,31 8929,90 8931,21

X-Over 3 1/2 Eue Box 2 7/8 Pin 4,50 2,25 3 1/2" EUE 2 7/8" EUE 0,80 8931,21 8932,01

Positrieve Packer 7 " 3,68 2,44 2 7/8" EUE 2 7/8" EUE 6,57 8932,01 8938,58

1 Jts of Tbg 2 7/8" EUE 3,68 2,44 2 7/8" EUE 2 7/8" EUE 30,62 8938,58 8969,20

Flow Sub 2 7/8" 3,21 2,25 2 7/8" EUE 2 7/8" EUE 1,75 8969,20 8970,95

Casing 7" 1 Joint of Tbg 2 7/8" EUE 3,68 2,44 2 7/8" EUE 2 7/8" EUE 31,75 8970,95 9002,70

Firing Head (BHF) Drop Bar 3,68 - 2 7/8" EUE 2 7/8" EUE 4,78 9002,70 9007,48

Safety Spacer 4,50 - 12,52 9007,48 9020,00

TL 4.5" Gun 5 SPF 4505 PJ 4,50 - 40,00 9020,00 9060,00

Bull Nose 4,50 - 0,75 9060,00 9060,75

CIBP 9084,00Middle packer set @ 8935,94 Supervisor: Julio Vasconez

LONG BHA = 200,70 ftSchlumberger : Clever Ruiz

Page 125: tcp cañon

106

4.5 DISEÑO TÍPICO DE LAS SARTAS DE PRUEBAS DE POZOS DST O

TCP

Las sartas para pruebas de fondo de pozo y las herramientas que las componen se

pueden usar para varios tipos de pruebas. El diseño de la sarta se deriva del tipo de

pozo y del equipo existente, así como de la secuencia y de los objetivos de las

pruebas.

4.5.1 PRUEBA DE FORMACIÓN

Las herramientas de fondo de pozo se corren en el pozo con tubería de perforación o

de producción para una prueba de corta duración.

4.5.2 PRUEBA DE PRODUCCIÓN.

Como dice el Ing. Franklin Tituaña en su libro Seminario de Completación y

Pruebas de Pozos Petroleros:

Se corre un empacador permanente o una sarta de tubería de producción, usualmente

con otra herramienta especializada, para llevar a cabo una prueba de flujo o de gas de

duración relativamente prolongada. El uso de herramientas de fondo de pozo para

cumplir con funciones específicas, requeridas en una prueba de producción, extiende

el rango y la flexibilidad de las pruebas 27 .

En la siguiente tabla se describen las funciones de los componentes que constituyen

una sarta típica de herramientas de DST o una de herramientas de disparo con

cañones transportados por la tubería TCP, por sus siglas en inglés.

Page 126: tcp cañon

107

TABLA No. 1

Componentes y funciones típicas de las sartas de DST o TCP

HERRAMIENTA FUNCIÓN

Tubería de producción o de perforación Proporciona un ducto para el flujo hasta la superficie

Junta deslizante Compensa la expansión o contracción de la sarta

Collar de perforación Provee peso para las herramientas de fondo de pozo

Válvula de circulación Ofrece un método independiente para circulación directa y circulación inversa secundaria.

Sub radioactivo Correlaciona la profundidad durante operaciones de TCP

Lectura en superficie Monitorea la presión y temperatura de fondo de pozo

Válvula de fondo de pozo Controla el flujo de la formación; aísla el colchón y realiza otras funciones

Herramienta de referencia Minimiza los efectos de sobre presión o pistoneo.

Registrador Registra la presión y temperatura en función del tiempo durante la prueba

Martillo Permite aplicar tensión para liberar herramientas atascadas

Junta de seguridad Permite desenroscar en caso que la sarta se atasque

Empacador Provee aislamiento entre el espacio anular y la formación

Tubería perforada Provee una vía para que fluyan los fluidos de la formación

Sub para desechos Evita la acumulación de desechos en el tope de la cabeza de disparo

Tubería Permite espaciar las herramientas

Cabeza de disparo Inicia la secuencia de disparo

Espaciador Separa los cañones de la cabeza de disparo

Cañón de disparo Contiene las cargas de disparo

Fuente: Schlumberger

Elaborador por: ARMIJOS, Diana

Page 127: tcp cañon

108

GRÁFICO No.21

Diseño típico de una sarta de herramientas DST / TCP

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

4.6 EVALUACIÓN CON BOMBEO JET

La acción de bombeo se realizada por un cambio de energía entre dos fluidos en

movimiento (Fluido Inyectado) y el fluido de producción, el fluido inyectado a alta

presión genera una succión del fluido de formación. En pozos que no tienen la

Page 128: tcp cañon

109

energía necesaria para fluir, se utiliza la bomba Jet Claw para estimular el yacimiento

y producir, logrando determinar su verdadero potencial y demás parámetros en corto

tiempo. Al realizar pruebas con diferentes caudales y presiones se obtienen los

puntos necesarios para trazar la pendiente y conocer la presión de reservorio con la

ayuda del software CLAW PUMP. Este resultado se puede corroborar con las

lecturas de los registradores electrónicos de presión y temperatura con un porcentaje

de error de hasta 5%. En pozos productores se utiliza la bomba Jet Claw para

rediseñar y optimizar el tipo de levantamiento artificial; en este tipo de pozos, la

variación de producción dependerá de la geometría seleccionada.

4.7 EQUIPOS Y HERRAMIENTAS DE EVALUACIÓN

4.7.1 EQUIPOS DE SUPERFICIE

4.7.1.1 UNIDAD PORTÁTIL DE EVALUACIÓN (MTU)

Es una unidad específica para pruebas y producción, se la utiliza en el bombeo

hidráulico que utiliza el método de circuito cerrado, además se utiliza en pozos con

flujo natural y en operaciones de pistoneo. Este equipo es muy versátil y opera en

superficie, está compuesto por: un separador con medidor de gas, motor de alta

potencia y bomba reciprocante o PCP. La energía suministrada por este equipo

acciona a la bomba Jet Claw.

4.7.1.1.1 FUNCIONAMIENTO

Arrancar desde un panel motor.

Verificar funcionamiento de Booster.

Transmitir el movimiento a la bomba por medio de una transmisión.

Page 129: tcp cañon

110

Descargar con la bomba 300Q alta presión de fluido motriz hasta el fondo

(bomba jet).

El fluido inyectado es medido a través de un medidor de flujo MCII.

El fluido motriz más la producción del pozo retorna hasta el separador.

Separa agua, gas y petróleo.

El gas es medido y quemado.

La producción del pozo es verificada en los tanques de almacenamiento.

Se toman lecturas hora a hora.

Una vez estabilizada la producción, tenemos datos reales de formación.

GRÁFICO No. 22

Unidad portátil de evaluación

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

En el caso del pozo Shushufindi 24-D la compañía Sertecpet utilizó una unidad con

las siguientes características:

Motor diesel 3406

Potencia 350 HP

Page 130: tcp cañon

111

1800 RPM

Bomba Booster 150 psi – 5000 BFPD, incluye 3 tomas para inyección de

químicos.

Bomba quintuplex Q300 National Oilwell

300 HP

Caudal 4800 BFPD

400 RPM

Además posee un Separador horizontal con diámetro 60” y longitud 20” con las

siguientes características:

Capacidad proceso 8000 BFPD.

Capacidad estática 36 BLS.

Capacidad separación gas 1600 M std. Cu ft.

Tiempo de residencia 6.5 minutos.

GRÁFICO No. 23

Separador horizontal de la unidad portátil

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 131: tcp cañon

112

La unidad portátil es transportada de pozo a pozo por medio de un transporte de

carga pesada (cama baja) debido a su tamaño y peso.

GRÁFICO No. 24

Transporte de unidad de evaluación

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

4.7.1.1.2 VENTAJAS

No es necesario almacenamiento para fluido motriz.

Mide la cantidad de gas

Mide la cantidad de fluido

Se puede desplazar la producción hasta la estación si es necesario con

presión de separador de 250 PSI máximo.

Fluido motriz es limpio no daña la formación.

Es una unidad compacta ideal en locaciones pequeñas.

Esta fuera de riesgos o incendios.

Panel de control incorporado, control de pare por alta y baja presión.

La separación de fluido (petróleo, agua, gas) es óptima.

Page 132: tcp cañon

113

4.7.1.2 TANQUE BOTA O SEPARADOR VERTICAL

Es el más versátil. Pero a menudo es el más caro. Cuando la relación gas-petróleo

(GOR) es alta es recomendable este tipo de separadores. Además se utiliza cuando la

producción de arena en la corriente del pozo es alta.

En este separador el gas choca contra el desviador de entrada, va hacia arriba y se

separa de la parte superior del separador. Tanto el agua como las gotitas caen

contracorriente hacia el flujo de gas llegando a la sección de recopilación de líquidos

de donde son sacados por la salida de líquido. El extractor de vapor está diseñado

para sacar gran cantidad de vapor líquido residual de los gases debido a su gran

inercia, el líquido tiene mayor resistencia a cambiar en dirección de flujo. El gas

asume la nueva dirección del flujo más fácilmente que el líquido. El gas fluye a

través del espacio entre el extractor de vapor, mientras que el líquido se une a la

superficie del extractor de vapor. Los extractores de vapor de paquetes

conglutinadores sacan el vapor líquido de los vapores del gas. Los anillos en el

paquete cambian la dirección del flujo.

GRÁFICO No. 25

Separador vertical

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 133: tcp cañon

114

Los gases van girando a medida que rodean cada uno de los anillos. Cuando giran,

las partículas del líquido pesado chocan contra los anillos, se concentran y caen. Los

paquetes conglutinadores son efectivos pero tienden a chocar porque se encuentran

muy juntos.

4.7.1.3 VACUUM

Es un tipo de transporte pesado que sirve para la evacuación o descarga del petróleo

y su posterior transporte desde el tanque bota hasta las diferentes estaciones de

producción en el proceso de evaluación de pozos.

Estos tanqueros pueden ser de diferentes capacidades.

4.7.2 HERRAMIENTAS DE EVALUACIÓN DE FONDO

GRÁFICO No. 26

Diferentes herramientas utilizadas en el fondo del pozo

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 134: tcp cañon

115

4.7.2.1 RBP (RETRIEVABLE BRIDGE PLUG)

La herramienta RBP es un tapón recuperable. Está especialmente adaptada para uso

debajo de una herramienta recuperable apropiada (R-Matic), esta herramienta puede

bajarse y colocarse con la tubería de producción, hasta donde se necesite un tapón

provisional, para aislar zonas con fines de prueba, tratamientos o para contener la

presión durante tareas de reacondicionamiento en superficie.

El tapón se asienta mecánicamente dando vuelta a la derecha a la sarta de evaluación

y requiere un tirón de 5000 a 10000 libras para asentar el tapón y mediante torsión a

la izquierda se desasienta el tapón puente, para colocarlo nuevamente, o sacarlo del

fondo del pozo. Su tamaño es de +/- 7’. La figura muestra dos modelos típicos de

esta herramienta.

GRÁFICO No. 27

Tapón Recuperable RBP

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

4.7.2.2 R-MATIC

El R-Matic es un obturador recuperable de uso múltiple, su función es la de aislar la

zona objetivo con el espacio anular tubing-casing, a más de permitir la comunicación

Page 135: tcp cañon

116

con el tubing para pruebas, tratamientos y cementación a presión. Es una

empacadura mecánica que se sujeta por torsión a la derecha y aplicando peso a la

tubería, un ejemplo de esta herramienta se muestra en la figura. La herramienta se

puede mover a otras posiciones dentro del mismo pozo, para tratar otras zonas de

igual manera. Su tamaño es de +/- 7’.

GRÁFICO No. 28

Obturador Recuperable R-Matic

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

4.7.2.3 COMPRESSION PACKER

Es ubicada sobre la empacadura recuperable R-Matic cuando se requiere evaluar dos

o más zonas. Al conseguir el asentar la empacadura R-Matic al mismo tiempo es

ubicado el C-PKR. Esta herramienta posee un by pass que permite la comunicación

arriba y abajo en el espacio anular casing-tubing.

Page 136: tcp cañon

117

Los nombres de las empacaduras de la compañía B.J. (RBP, R-Matic, C-PKR) se han

generalizado para referirse a empacaduras de prueba, pero se debe indicar que otras

compañías tienen diferentes nombres para empacaduras que cumplen la misma

función.

TABLA No. 2

Empacaduras de Diferentes Compañías de Servicios

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

4.7.2.4 CAMISA DESLIZABLE

Esta herramienta esta provista de ranuras que pueden abrirse o cerrarse a voluntad

con el propósito de establecer comunicación entre la tubería de producción y el

espacio anular con la tubería de revestimiento. Esta adaptada para funcionar como

NO-GO en la parte superior e inferior de las ranuras, razón por la cual se puede

asentar la bomba jet. La camisa en ese instante debe encontrarse abierta la

herramienta utilizada para realizar tal trabajo se denomina shifting tool y es bajada

ARROWSNAP C-PACKER C-PACKER C-PACKER

HD P-MATIC R-MATIC RTTS

TS RBP RBP RBP

PETROTECH DOWELL BJ

HALLIBURTON

EMPACADURAS DE PRUEBA UTILIZADAS EN LA INDUSTRIA

Page 137: tcp cañon

118

con slick line. Su tamaño es de +/- 3 pies. Generalmente es ubicada frente o arriba

de los intervalos punzonados.

GRÁFICO No. 29

Diferentes partes de la camisa deslizable

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

4.7.2.5 NOGO

Esta herramienta es ubicada al fondo de la sarta de completación, contiene un

diámetro interno y una ranura de seguridad, la cual permite colocar, accionar y

construir un sello con los accesorios de control de flujo (tapones y standing valve)

para asentar empacaduras o probar tubería, también permite el asentar los elementos

de presión para pruebas de presiones fluyentes, estáticas o de restauración.

Su tamaño es de +/- 1 pie. Un modelo típico se presenta en la figura.

Page 138: tcp cañon

119

GRÁFICO No. 30

No Go de Diferente Diámetro

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

4.7.2.6 STANDING VALVE

Esta válvula se aloja en un NO GO, y forma parte del ensamble de fondo que está

diseñada para mantener la presión por arriba, mientras los fluidos fluyen desde el

fondo hasta la superficie.

Esta herramienta es bajada y recuperada por una unidad de Slick Line.

CUADRO No. 38

Diferentes diámetros y especificaciones de Standing Valve

TUBING SEAL BORE OD MAX TIPO

SR TIPO

SF TIPO

SR TIPO

SF 2 3/8" 1.810 1.870 1.865 1.905

27/8” 2.250 2.312 2.302 2.364 31/2” 2.750 2.812 2.802 2.865 41/2” 3.750 3.812 3.802 3.875

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 139: tcp cañon

120

GRÁFICO No. 31

Diferentes partes del Standing Valve

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

4.7.2.7 BOMBA JET

Se basa en el principio de Venturi que consiste en el paso de un fluido a través de un

área reducida, donde se produce un cambio de energía potencial a cinética originado

a la salida del nozzle, provocando una succión del fluido de formación. Estos fluidos

entran en un área constante llamada garganta, luego la mezcla de fluidos sufre un

cambio de energía cinética a potencial a la entrada de un área expandida llamada

difusor, donde la energía potencial es la responsable de llevar el fluido hasta la

superficie.

La Bomba Jet Claw Reversa se utiliza frecuentemente para la obtención de los datos

del yacimiento en forma instantánea, por cuanto es necesario solamente desplazar los

fluidos que se encuentran en el tubing, para que inmediatamente se obtenga el fluido

de formación. Esta bomba se aloja en una camisa deslizable, es desplazada y

recuperada hidráulicamente a través del tubing.

En la evaluación de pozos es muy utilizada cuando se aplica el sistema TCP o DST.

Page 140: tcp cañon

121

Se puede manipular las presiones desde la superficie generando diferenciales de las

mismas, las cuales son requeridas para realizar pruebas de PVT. Su mayor aplicación

se da en pozos con alta producción de arena, donde los sólidos son evacuados a

través del tubing, evitando así, que se produzca la acumulación de sólidos sobre la

empacadura. Igualmente en los tratamientos de limpieza con ácidos, se evita que

éstos tengan contacto con el casing. Las operaciones con este sistema no requieren

presiones mayores a 2500 PSI. Su recuperación se puede hacer con la misma presión

hidráulica o con una unidad de slick line. Tiene la versatilidad de poder instalar en su

interior los memory gauges, para realizar build-up o para ensamblar en la misma los

muestreadores para el análisis PVT, minimizando el tiempo y costo de las

operaciones.

GRÁFICO No. 32

Bomba Jet

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda.

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 141: tcp cañon

122

4.7.2.7.1 PARTES PRINCIPALES DE LA BOMBA JET

Nozzle o Jet.

Garganta o Tubo de mezcla.

Difusor

GRÁFICO No. 33

Partes de la Bomba Jet Claw

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda.

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

4.7.2.7.2 NOMENCLATURA DE LA BOMBA JET

COD NOZZLE GARGANTA

BOMBA 10 J

6 0,0086 F 0,02157 0,0111 G 0,02788 0,0144 H 0,03599 0,0159 I 0,0464

10 0,0175 J 0,052611 0,0310 K 0,0774

Page 142: tcp cañon

123

CUADRO No. 39

Especificaciones Técnicas Bombas Jet Claw

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

4.7.2.7.3 VENTAJAS DE LA BOMBA JET CLAW

Gran versatilidad

Consta de once partes, ninguna de ellas móviles.

La reparación y mantenimiento se realiza en solo quince minutos.

Puede alojarse en camisas de circulación, cavidades, coiled tubing o

mandriles de gas lift.

Son construidas en acero de alta calidad con tratamiento térmico, lo cual

prologa su vida útil en ambientes severos.

Puede desplazarse o recuperarse hidráulicamente o utilizar unidad de slick

line.

Aplicable en pozos exploratorios, de desarrollo o producción.

Tamaño Tamaño Tamaño Produccion DiametroNominal Nozzles Garganta Maxima Bomba Reversa Bomba Convencional

plg plg2 plg2 stb/d plg plg plg2 3/8 1 al 20 A hasta V 3000 1.870 33.750 33.7502 7/8 2 al 20 A hasta V 6000 2.312 35.500 30.9723 1/2 3 al 20 A hasta V 8000 2.812 36.250 33.2504 1/2 4 al 20 A hasta V 12000 3.812 53.160 53.160

LongitudEspecificaniones Tecnicas Bombas Jet CLAWy

Page 143: tcp cañon

124

Tiene 483 combinaciones posibles de la geometría.

Puede realizar cierre en fondo para restauración de presiones.

Los memory gauges pueden alojarse dentro de la bomba.

Minimiza las pérdidas de presión por fricción.

Por el diseño, su eficiencia supera a las existentes.

Debido a su metalurgia es utilizada para recuperación de ácidos o solventes.

Ideal para hacer limpieza en pozos arenados.

Trabaja en pozos direccionales, horizontales o verticales.

Puede generar diferenciales de presión en la formación, sin necesidad de

hacer cambio de bomba.

Obtención inmediata de los datos del yacimiento como el IP, presión de

reservorio y presión de fondo fluyente.

Los costos operativos son bajos.

4.8 REPORTE DIARIO DE EVALUACIÓN

Un reporte diario de evaluación en su contenido presenta los siguientes términos que

pueden ser entendidos como sigue; estos son divididos en datos de producción e

inyección:

Page 144: tcp cañon

125

4.8.1 DATOS DE INYECCIÓN.

PRESIÓN DE INYECCIÓN.- Presión de trabajo de la unidad de bombeo o

MTU.

TOTAL INYECTADO.- Suma a diario de petróleo inyectado.

HORA INYECCIÓN (BIPH).- Inyección por hora hacia el pozo de acuerdo

a la geometría de la bomba.

DIA INYECCIÓN (BIPD).- = Barriles inyectados por hora multiplicados

por 24 (BIPH * 24.)

BSW INYECTADO (BSWi).- Contenido de agua del fluido inyectado.

4.8.2 DATOS DE PRODUCCIÓN.

TOTAL RECUPERADO.- Suma a diario de petróleo producido.

PRODUCCIÓN POR HORA (BFPH).- Producción por hora del pozo de

acuerdo a la geometría de la bomba y características del pozo.

PRODUCCIÓN POR DIA (BFPD).- Barriles de fluido por hora

multiplicados por 24 (BFPH *24).

BSW REAL (BSWf).- Calculado a partir de datos de producción e inyección

en el pozo.

SALINIDAD DE LA FORMACIÓN.- Generalmente presenta el contenido

de ppm de ion cloro en el agua de formación.

ZONA EVALUADA

API.

BSW DE RETORNO (BSWr).- Contenido de agua del fluido de retorno del

pozo (inyección + producción).

HORAS EVALUADAS.- Total de horas evaluadas.

Page 145: tcp cañon

126

4.8.3 PRESENTACIÓN DE REPORTES DE EVALUACIÓN

4.8.3.1 REPORTES DIARIOS DE EVALUACIÓN. CUADRO No. 40

Reporte Diario De Evaluación Arena “T”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda.

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 146: tcp cañon

127

CUADRO No. 41 Reporte Diario De Evaluación Arena “T”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 147: tcp cañon

128

CUADRO No. 42 Reporte Diario de Evaluación Arena “T”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 148: tcp cañon

129

CUADRO No. 43 Reporte Diario de Evaluación Arena “T”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 149: tcp cañon

130

CUADRO No. 44 Reporte Diario de Evaluación Arena “T”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 150: tcp cañon

131

CUADRO No. 45 Reporte Diario de Evaluación Arena “T”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 151: tcp cañon

132

CUADRO No. 46 Reporte Diario de Evaluación Arena “T”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 152: tcp cañon

133

CUADRO No. 47 Reporte Diario de Evaluación Arena “T”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 153: tcp cañon

134

CUADRO No. 48 Reporte Diario de Evaluación Arena “U”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 154: tcp cañon

135

CUADRO No. 49 Reporte Diario de Evaluación Arena “U”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 155: tcp cañon

136

CUADRO No. 50 Reporte Diario de Evaluación Arena “U”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 156: tcp cañon

137

CUADRO No. 51 Reporte Diario de Evaluación Arena “U”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 157: tcp cañon

138

CUADRO No. 52 Reporte Diario de Evaluación Arena “U inferior”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 158: tcp cañon

139

CUADRO No. 53 Reporte Diario de Evaluación Arena “U inferior”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 159: tcp cañon

140

CUADRO No. 54 Reporte Diario de Evaluación Arena “U inferior”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 160: tcp cañon

141

CUADRO No. 55 Reporte Diario de Evaluación Arena “U + T”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 161: tcp cañon

142

CUADRO No. 56 Reporte Diario de Evaluación Arena “U + T”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 162: tcp cañon

143

CUADRO No. 57 Reporte Diario de Evaluación Arena “U inferior”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 163: tcp cañon

144

CUADRO No. 58 Reporte Diario de Evaluación Arena “U inferior”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 164: tcp cañon

145

CUADRO No. 59 Reporte Diario de Evaluación Arena “U inferior”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 165: tcp cañon

146

CUADRO No. 60 Reporte Diario de Evaluación Arena “U inferior”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 166: tcp cañon

147

CUADRO No. 61 Reporte Diario de Evaluación Arena “U inferior”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 167: tcp cañon

148

CUADRO No. 62 Reporte Diario de Evaluación Arena “U inferior”

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 168: tcp cañon

149

4.8.3.2 REPORTES DE EVALUACIÓN HORA A HORA

Este reporte es el monitoreo continuo de todos los parámetros en el pozo hora a hora.

El monitoreo constante del BSW, salinidad y producción permite al ingeniero de

campo el decidir si la evaluación debe o no continuar.

La descripción de cada uno de los datos que constan en estos reportes se puede

apreciar en la sección de anexos.

Page 169: tcp cañon

150

CAPÍTULO V

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1 CONCLUSIONES

El diseño y programación de las operaciones de punzonamiento o disparos

por parte de la compañía de servicios (Schlumberger) que realizó dicho

trabajo se efectuó según lo programado en el capítulo IV (Procedimiento para

punzonar con TCP) y tomando en cuenta todas las normas de seguridad

mencionadas en el capítulo III sección 3.8 (Seguridad) y efectividad por lo

cual se concluye que dichos trabajos no provocaron ningún tipo de daño a la

formación y esto se puede comprobar con los datos de evaluación obtenidos

del pozo, el cual después de varios días de monitoreo se estabilizó en 800

barriles diarios de petróleo.

Luego de haber realizado la operación de cañoneo en el pozo SSFD 24-D, se

procedió a la evaluación de la arena “T”, que se menciona en la tabla No. 40

la cual muestra que la evaluación inicia con 1152 BFPD y con un 100% de

Page 170: tcp cañon

151

BSW estos valores manifiestan que el equipo de evaluación está limpiando el

agua de tratamiento del pozo utilizada por el taladro de reacondicionamiento.

Mientras continua la operación de evaluación y los consiguientes análisis de

muestras se observa que existe una disminución progresiva del BSW, por lo

que concluyo que el pozo está limpiándose.

El tiempo de operación de evaluación de la unidad será hasta cuando la

salinidad del fluido recuperado sea igual al dato de salinidad que se tiene

como referencia del mismo pozo.

En el pozo de referencia Shushufindi 24 – D de acuerdo al diseño

Schlumberger recomendó utilizar cargas de penetración profunda Power Jet.

El Power Jet tiene la particularidad de estar realizados con materiales

pulverizados de alta densidad los que generan máxima longitud de descarga y

mayores presiones de impacto para maximizar la penetración, por lo que

concluyo que una buena optimización de los diseños y la precisión en su

fabricación contribuyen al perfeccionamiento de las cargas huecas. Además,

la confiabilidad de las cargas debe ser garantizada por un estricto control de

calidad, para poder obtener un resultado positivo y consistente de las pruebas

de disparo y que puedan ser trasladables a las condiciones de fondo para

efectos de proyectar buenos rendimientos y productividades.

Page 171: tcp cañon

152

5.2 RECOMENDACIONES

Las operaciones con TCP son importantes ya que cuando se realiza el

cañoneo con este sistema se evita que el fluido contaminado que se encuentra

en el fondo del pozo, ingrese a la formación y cause un daño a la misma. El

costo de la utilización de este sistema TCP es superior al sistema

convencional. Los beneficios del método TCP se mencionan ampliamente en

el capítulo III sección 3.2.2 Reducción del daño provocado por los disparos.

Los cañones TCP son utilizados en la mayoría de las operaciones de

producción ya que reduce drásticamente los daños provocados a la formación

debido a que utiliza un sistema de disparos con desbalance de presión, por

esta y otras ventajas importantes es recomendable utilizar este sistema que

poco a poco va reemplazando al sistema convencional.

Contar con un sistema continuo y eficiente de evaluación de pozos es muy

recomendable dentro de las operaciones de producción de petróleo ya que por

medio de los datos obtenidos con este tipo de programas los ingenieros de

campo y las personas involucradas en los trabajos de producción de

hidrocarburos pueden saber el momento preciso en el cual estamos

recuperando fluido de formación y poder terminar con las operaciones de

evaluación y dejar listo el pozo para su producción diaria. Los datos

productos de las operaciones están registradas y tabuladas en el capítulo IV,

sección 4.8.3 (Presentación de Reportes de Evaluación) y en los Anexos No.

Page 172: tcp cañon

153

01 al 07 que pueden ser analizados inmediatamente y definir el sistema de

levantamiento que se considere el más adecuado para el mencionado pozo.

BIBLIOGRAFÍA

Araujo PF y Coelho de Souza Padilha TC, Integrating Geology and

Perforating, World Oil, Febrero, 1997.

Aseltine, Schlumberger Well Services, Flash X-Ray Analysis of the

Interaction of Perforators With Different Target Materials, Society of

Petroleum Engineers, Housto – Texas, 1985.

Brooks JE, Lands JF, Lendermon GM, López de Cárdenas JE y Parrott RA,

Perforating Gun Including a Unique High Shot Density Packing

Arrangement, 2004.

Bell WT, Perforating Underbalanced Evolving, Techniques, Journal of

Petroleum Technology, Octubre, 1984.

Bruce S, A Mechanical Stability Log, Septiembre, 2003.

Cevallos, Miguel, Válvulas de cierre en fondo, Schlumberger, Quito, 2003

Page 173: tcp cañon

154

Carnegie A, Application of Computer Models to Optimise Perforating

Efficiency, Kuala Lumpur, Malasia, 1997.

Huber KB y Pease JM, Safe Perforating Unaffected by Radio and Electric

Power, Nueva Orleáns, Luisiana, EE.UU, Septiembre 1990.

Ian Walton, Johnson Ashley, Atwood David, Laboratory Experiments

Provide New Insights into Underbalanced Perforating, Society of Petroleum

Engineers Inc, 2001

Phil, Smith, Técnicas de diseño de los disparos para optimizar la

productividad, Amoco, Houston –Texas, 2002

Schlumberger, Pure Perforating, Tubing-conveyed perforating shoot-and-pull

with drillstem test on well for CNR International, 2002

Schlumberger Reservoir Completions, Selecting the Optimum Gun, Noviembre, 2001.

Smith PS, Behrmann LA y Yang W, Improvements in Perforating

Performance in High Compressive Strength Rocks, SPE 38141, Junio,

1997.

Swift RP, Behrmann LA, Halleck P y Krogh KE, Micro-Mechanical

Modeling of Perforating Shock Damage, Febrero, 1998.

Page 174: tcp cañon

155

Tituaña, Franklin, Seminario de Completación y Pruebas de Pozos Petroleros,

Escuela Politécnica Nacional, Quito, Noviembre, 2004

Venkitaraman A, Li H, Leonard AJ y Bowden PR, Experimental

Investigation of Sanding Propensity for the Andrew Completion, Agosto,

1998.

Page 175: tcp cañon

156

CITAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Araujo PF y Coelho de Souza Padilha TC, Integrating Geology and

Perforating, World Oil, Febrero, 1997.

2. Bell WT, Perforating Underbalanced Evolving, Techniques, Journal of

Petroleum Technology, Octubre, 1984.

3. Brooks JE, Lands JF, Lendermon GM, López de Cárdenas JE y Parrott RA,

Perforating Gun Including a Unique High Shot Density Packing

Arrangement, 2004.

4. Carnegie A, Application of Computer Models to Optimise Perforating

Efficiency, Kuala Lumpur, Malasia, 1997.

5. Schlumberger, Servicios de Prueba de Fondo de Pozo, Febrero, 2003.

6. Tituaña, Franklin, Seminario de Completación y Pruebas de Pozos Petroleros,

Escuela Politécnica Nacional, Quito, Noviembre, 2004.

Page 176: tcp cañon

157

ANEXOS

Page 177: tcp cañon

158

ANEXO No. 1 Reporte de Evaluación Hora – Hora No. 1

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 178: tcp cañon

159

ANEXO No. 2 Reporte de Evaluación Hora – Hora No. 2

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 179: tcp cañon

160

ANEXO No. 3 Reporte de Evaluación Hora – Hora No. 3

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 180: tcp cañon

161

ANEXO No. 4 Reporte de Evaluación Hora – Hora No. 4

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 181: tcp cañon

162

ANEXO No. 5 Reporte de Evaluación Hora – Hora No. 5

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 182: tcp cañon

163

ANEXO No. 6 Reporte de Evaluación Hora – Hora No. 6

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 183: tcp cañon

164

ANEXO No. 7 Reporte de Evaluación Hora – Hora No. 7

Fuente: Sertecpet. Cia. Ltda.

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 184: tcp cañon

165

ANEXO No. 8 Curvas de Evaluación del pozo Shushufindi 24 D

DATOS DE EVALUACIÓN Q INYECCIÓN Q PRODUCCIÓN DÍAS EVALUADOS

2448 1152 1 2400 1344 2 2400 1392 3 1944 1344 4 1944 1392 5 1944 1392 6 1944 1392 7 2160 1440 8

EVALUACIÓN DEL POZO SHUSHUFINDI 24 D

0300600900

120015001800210024002700

1 2 3 4 5 6 7 8

Días evaluados

Q in

yecc

ión,

Q p

rodu

cció

n (B

ls) Q INYECCIÓN

Q PRODUCCIÓN

Page 185: tcp cañon

166

ANEXO No. 9 CURVA BSW vs DÍAS EVALUADOS

BSW DÍAS EVALUADOS

100 1 22 2 13 3 7 4 3 5

1,6 6 1,2 7 1,2 8

CURVA BSW vs DÍAS EVALUADOS

020406080

100120

1 2 3 4 5 6 7 8Días Evaluados

BSW

%

BSW

Page 186: tcp cañon

167

ANEXO No. 10

Cañón TCP utilizado para la producción del pozo

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

ANEXO No. 11 Fabricación de los cañones TCP

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 187: tcp cañon

168

ANEXO No. 12

Distancia de Penetración de los Cañones Utilizados en TCP

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

ANEXO No. 13 Cargas Moldeadas

Fuente: Schlumberger

Elaborado por: ARMIJOS, Diana

Page 188: tcp cañon

GLOSARIO

Agua de Formación.- Agua que se encuentra conjuntamente con el petróleo y el

gas en los yacimientos de hidrocarburos. Puede tener diferentes concentraciones de

sales minerales.

Arenisca. – Roca sedimentaria compuesta de arena.

Bombeo. - Acción de elevar o impulsar los hidrocarburos del yacimiento a la

superficie por medios artificiales.

Broca. – Herramienta central de todo equipo de perforación, colocada en el extremo

inferior de la columna de perforación, va haciendo los cortes a medida que rota

sobre la formación, bien sea raspando o triturando dicha formación.

BSW. – Porcentaje de agua y sedimentos existente en el petróleo.

Cabezal de tubería. – Pesado elemento de acero que forma la primera unidad de la

tubería de revestimiento, del cual se suspenden las sucesivas secciones de la tubería

y que cierra el espacio anular.

Camisa deslizable.- Herramienta de producción que forma parte de la completación

de fondo de un pozo. Instalada en la tubería de producción o entre empacaduras, su

finalidad es permitir o evitar el paso del fluido al interior de la sarta de perforación.

Page 189: tcp cañon

Correlación.- Correlacionar, en sentido estratigráfico, es mostrar correspondencia

en carácter y posición estratigráfica.

Formación.- Es la unidad formal fundamental de la clasificación litoestratigráfica, y

es la única empleada para dividir completamente a toda la columna estratigráfica.

Fracturación.- Forma de quebrar artificialmente una formación para incrementar la

permeabilidad y el flujo del petróleo al fondo del pozo.

Liner.- Tubería que se utiliza para la producción de petróleo y que va al final de

toda la sarta de producción..

Punzonamiento.- Operación que consiste en bajar un cañón el cual dispara

proyectiles de acero que atraviesan la tubería de revestimiento y el cemento para

penetrar en la formación productiva y permitir el flujo de los fluidos hacia el pozo.

Porosidad.- Porcentaje del volumen total de una roca, constituido por espacios

vacíos, que representa su porosidad absoluta. La porosidad efectiva es el volumen

total de los espacios porosos, interconectados de manera que permiten el paso de

fluidos a través de ellos.

Permeabilidad.- Conductividad de un cuerpo poroso a los fluidos; capacidad de los

fluidos de desplazarse entre los espacios que conectan los poros de una masa

porosa.

Page 190: tcp cañon

Sarta.- Serie de tubos que se unen para formar la sarta de perforación. Puede ser de

revestimiento o de producción.

Shifting Tool.- Herramienta utilizada para abrir y cerrar una camisa deslizable.

Terminación.- Acción y efecto de completar las obras del pozo para que pueda

entrar en fase de producción.

Viscosidad.- Medición de la resistencia que un líquido opone al flujo. Se indica en

términos de tiempo necesario para que cierta cantidad de líquido pase a través de un

orificio de determinado tamaño.

Yacimiento.- Formación de rocas subterráneas porosas y permeables en las que

existen depósitos de petróleo y/o gas.