WELL CONTROL 25 al 28 de abril 70% terico Drilling y Workover 70% prctico 85% asistencia Facilitador: Ing. Jos Velsquez

Nuestra asistente Jessica atender sus llamadas de emergencia

I N F L U J O

Un influjo es la entrada de fluidos de la Formacin dentro del Pozo.

Arremetida, Patada de Pozo, Amago de Reventn, KICK,

Surgencia, Brote.

POR QU EL CONTROL DE POZOS?

INFLUJO

Un influjo es la entrada de fluidos de ____________ dentro del ______.

DESCONTROL

Un reventn es la perdida del

________ de un _________.

formacin pozo

control influjo

CMO EVITAR LOS INFLUJOS (Control Primario)

1. Introducir lodo de ____________________. 2. Colocar ______________ la profundidad

indicada. 3. Viajar __________________________. 4. Llenar el ______ durante los viajes en forma

adecuada mnimo cada o _____________________________

5. Utilizar y manejar ______________ adecuados.

densidad suficiente revestimiento

a la velocidad adecuada pozo

con una cada de 75 psi max 450 ft

herramientas

CMO MANEJAR LOS INFLUJOS

1. __________ el influjo a _______. 2. _________ el influjo

_________________. 3. __________ la salida del influjo, por lo

general a travs del _________.

Detectar tiempo Mitigar

cerrando el pozo Circular

choque

MATEMATICA APLICADA AL

CAMPO PETROLERO

Es la fuerza ejercida por una columna de fluido en reposo Sobre el fondo del pozo. Depende del peso del fluido o densidad (MW) y de la longitud vertical de la columna de lodo (PV). Ayuda a mantener las paredes del pozo y adems evita que los fluidos (crudo, agua o gas) invadan el pozo. Es definida por la siguiente ecuacin:

Ph = 0.052 x MW x PV

Donde : Ph : Presin hidrosttica , (Psi) MW : Peso de Lodo , Lbs / gal (ppg) PV : Profundidad Vertical de la columna de lodo , Pies (ft)

Ejemplo : Calcule la presin hidrosttica ejercida por una columna de lodo en un pozo con profundidad vertical de 5500 pies (ft) , peso del lodo es 8.9 lbs/gal (ppg)

Ph = 0.052 x 8.9 x 5500

Ph = 2545 Psi

PRESIN HIDROSTTICA DE UN FLUIDO

Ec. 20

Densidad 8.33 lb/gal

0 Pies

1000 Pies

2000 Pies

Ph = 0.052 x 8.33 x 0 Pies = 0 Psi

Ph = 0.052 x 8.33 x 1000 Pies = 433 Psi

Ph = 0.052 x 8.33 x 2000 Pies = 866 Psi

A Mayor Profundidad , Mayor es la presin hidrosttica

Variacin de la Presin Hidrosttica con la profundidad

Variacin de la presin hidrosttica con la densidad

Densidad 8.63 lb/gal

0 Pies

1000 Pies

2000 Pies

Ph = ______ Psi

A Mayor densidad , Mayor es la presin hidrosttica

Ph = ______ Psi

Ph = ______ Psi

Densidad 12 lb/gal

Ph = ______ Psi

Ph = ______ Psi

Ph = ______ Psi

EJERCICIO DE CLASE

Durante la perforacin nos referimos a dos tipos de profundidades. La Profundidad Vertical ( PV ) que es una lnea imaginaria directamente debajo del equipo y la Profundidad Medida (PM) que es la longitud medida desde la mesa rotaria hasta La broca (Ver tally de tubera)

Espaol Siglas Ingles Siglas Profundidad Vertical Verdadera P.V.V True Vertical Depth T.V.D. Profundidad Medida P.M. Measured Depth M.D.

MD MD MD

TVD TVD TVD

UTILICE

TVD PARA CALCULOS DE PRESION

MD PARA CALCULOS DE VOLUMEN

Continuacin.

EJERCICIO EN CLASE

Cual ser la presin hidrosttica en un pozo cuya densidad de lodo es 9.25 lp/gal La Profundidad Medida (PM o MD) es 6750 pies y la Profundidad Vertical (PV o TVD) Es de 6130 pies

MD = 6750 pies

TVD = 6130 pies

0 pies PH = 0.052 X _______ LPG X __________ pies

PH = _________ psi

Continuacin.

La ecuacin de la presin hidrosttica tambin puede estar definida en funcin del Gradiente del fluido (Gf) , quedando:

Ph = Gf x PV

Donde : Ph : Presin hidrosttica , (Psi) Gf : Gradiente del fluido (lodo, agua, gas) , Psi / ft (ppg) PV : Profundidad Vertical de la columna de lodo , Pies (ft)

Ejemplo : Calcule la presin hidrosttica ejercida por una columna de agua en un pozo con profundidad vertical de 5500 pies (ft) , Gradiente del agua es 0.439 lbs/gal (ppg)

Ph = 0.439 x 5500

Ph = 2414 Psi

Ec. 21

UNIDADES DE VOLUMEN

el volumen es la cantidad de fluido que este puede contener o almacenar un recipiente, estos pueden ser rectangulares , cilndricos o esfricos Las Unidades de Volumen ms usadas en el rea de perforacin son Nombre Ingles Sigla Equivalencia Barriles Barrel Bls 1 Bls = 5,615 Pies cbicos = 42 Galones Pies cbicos Cubic foot ft3 1 ft3 = 0,1781 Barril = 7,4805 Galones Galones Gallons gls 1 gls = 0,02381 Barril = 0,1337 Pies Cbicos

RECIPIENTES

RECTANGULARES CILINDRICOS ESFERICOS

VOLUMEN Y CAPACIDAD DE TANQUES RECTANGULARES

Ejemplo: Hallar el Volumen de un tanque con las dimensiones en pies (ft) ancho (a) = 4 ft , alto (h) = 8 ft y largo ( L ) = 14 ft

h

L a

a x h x L 5.615 =

Volumen

( ) x ( ) x ( )

5.615

= Volumen (Bls) = 5.615

( ) = Bls

Ec. 1

El volumen de un tanque es la cantidad de fluido que este puede almacenar. El contenido se expresa en barriles (Bls) Para hallar el volumen (Bls) de un tanque se mide en pies (ft) el ancho (a) , el alto (h) y el largo ( L ), se multiplican entre s y se dividen las tres cantidades por el factor de conversin

V (Bls) h (Pulg)

= Aforo

(Bls/pulg)

( ) ( ) (Pulg)

= Aforo (Bls)

= (Bls/pulg)

Es la cantidad de lodo en barriles contenidos en una pulgada del tanque. Para obtener el aforo se Divide el volumen total por la altura del tanque (h) en pies o en pulgadas.

Capacidad o Aforo de Tanques

Ec. 2

Ejemplo: Hallar el aforo del tanque anterior, si el volumen es de 80 Barriles alto (h) = 8 pies

1 Pulgada o 1 Pie

h

V (Bls) h (Pies)

= Aforo

(Bls/Pie)

EJERCICIO DE CLASE

Un tanque de lodo tiene 16 pies de largo, 8 pies de ancho y 12 pies de alto

h

L a

( ) x ( ) x ( )

5.615

= Volumen = 5.615

( ) = Bls

( ) ( ) (Pie)

= Aforo (Bls)

= (Bls/Pie)

Cual es el Volumen total del tanque ?

Cual es el Aforo del tanque en Barriles por pie ?

Si el nivel se reduce 18 pulgadas cuanto volumen queda en el tanque?

Volumen Internos de tubulares Para hallar el volumen de un tubular se determina inicialmente su capacidad y luego se multiplica por su longitud.

ID

L

VOLUMEN Y CAPACIDAD DE TUBERAS

CAPACIDAD INTERNA: es el volumen de fluido contenido en 1 pie de tubular ( DP , HW , DC , Casing )

CAPACIDAD = ID

1029.4

2

OD

Seccin Transversal de un Tubo

ID

( Bls / Pie )

OD : Dimetro externo del tubo (Pulgadas) ID : Dimetro interno del tubo (Pulgadas)

CAPACIDAD :

Ec. 4

Volumen = Capacidad x Longitud Ec. 3

L : Longitud del tubular (Pies)

EJERCICIO DE CLASE Capacidad Interna : Cual es la capacidad de la HWDP de 5 Pulgadas, si su dimetro interno es de 3 Pulgadas

OD

ID

CAPACIDAD = ID 1029.4

2

CAPAC = ID 2

1029.4 =

( ) x ( )

1.029,4 =

OD = 5 Pulg.

ID = 3 Pulg.

( )

1.029,4 = (Bls/Pie)

Volumen Interno : Cual es el volumen de 2500 pies de la anterior HWDP de 5 Pulgadas

Volumen = Capacidad x Longitud

VOLUMEN = ( ) x ( ) = (BARRILES)

ID

OD

Seccin Transversal

anular

Capacidad Anular: es el volumen de fluido contenido en 1 pie de espacio anular entre Casing - DP ; Hueco - DP ; Hueco - DC ; Hueco - HWDP ; etc

CAPACIDAD = ID

1029.4

2 OD 2 -

VOLUMEN Y CAPACIDAD ANULARES TUBERAS Volumen anulares Para hallar el volumen anular entre el revestimiento y la tubera o entre el hueco abierto y la tubera se determina inicialmente la capacidad anular y luego se multiplica por su longitud.

Volumen = Capacidad x Longitud Ec. 3

ID

L

OD

( Bls / Pie )

OD : Dimetro externo del DP, HW, DC (Pulgadas) ID : Dimetro interno del casing o hueco (Pulgadas)

CAPACIDAD :

L : Longitud del tubular (Pies)

Ec. 5

Capacidad anular : Cual es la capacidad anular si la Tubera de Perforacin de 5 pulgadas est dentro del revestimiento de 9 5/8 (Dimetro interno del revestimiento 8,535 Pulgadas )

ID

OD

CAPACIDAD = ID 1029.4 2 OD 2 -

CAPAC = ID 2

1029.4 =

( X ) - ( X )

1029.4 =

( )

1029.4 = (Bls/Pie)

Drill Pipe OD = 5 Pulg. Revestimiento ID = 8,535 Pulg.

- OD 2

EJERCICIO DE CLASE

Volumen Anular : Cual es el volumen de 2500 pies de la anterior anular

Volumen = Capacidad x Longitud

VOLUMEN = ( ) x ( ) = (BARRILES)

PARTES EN EL POZO

Zapata del Revestimiento

Revestimiento o Casing

Superficie

Tubera de Perforacin o Dill Pipe

Botellas de Perforacin o Dill Collar

Broca de perforacin o bit

Hueco Abierto

VOLUMEN INTERNO TUBERA

VOLUMEN ANULAR

VOL. INT. DP

VOL. INT. HW

VOL. INT. DC

VOL. ANU. OH-DC

VOL. ANU. OH-HW

VOL. ANU. CSG-HW

VOL. ANU. CSG-DP

EJERCICIO DE CLASE INFORMACION DEL POZO

2300 Pies

Casing OD : 9 5/8 ID : 8.535

Dill Pipe: OD : 5 ID : 4.276

Botellas OD : 6 1/2 ID : 3

Broca de 8 1/2

5200 Pies

6500 Pies

Superficie Calcular el Volumen Interno de la Sarta de Perforacin:

Drill Pipe : Capacidad = _____ x _____ / 1029.4 = _________ ( Bls / pie ) Volumen = ___________ x __________ = ________ ( Barriles ) Drill Collar : Capacidad = _____ x _____ / 1029.4 = ______ ( Bls / pie ) Volumen = ___________ x __________ = ________ ( Barriles ) Volumen Interno de la Sarta = _______ + ________ = _______ ( Barriles )

EJERCICIO DE CLASE INFORMACION DEL POZO

2300 Pies

Casing OD : 9 5/8 ID : 8.535

Dill Pipe: OD : 5 ID : 4.276

Botellas OD : 6 1/2 ID : 3

Broca de 8 1/2

5200 Pies

6500 Pies

Superficie

Calcular el Volumen Total Interno y del Anular :

Drill Pipe : Capacidad = _____ x _____ / 1029.4 = _________ ( Bls / pie ) Volumen = ___________ x __________ = ________ ( Barriles ) Drill Collar : Capacidad = _____ x _____ / 1029.4 = ______ ( Bls / pie ) Volumen = ___________ x __________ = ________ ( Barriles ) Volumen Interno de la Sarta = _______ + ________ = _______ ( Barriles ) Casing - Drill Pipe : Capacidad = (___ x ____) - (___ x ____) / 1029.4 = _________ ( Bls / pie ) Volumen = ________ x ________ = ________ ( Barriles ) Hueco - Drill Pipe : Capacidad = (___ x ____) - (___ x ____) / 1029.4 = ______ ( Bls / pie ) Volumen = ___________ x __________ = ________ ( Barriles ) Hueco - Drill Collar : Capacidad = (___ x ____) - (___ x ____) / 1029.4 = ______ ( Bls / pie ) Volumen = ___________ x __________ = ________ ( Barriles ) Volumen anular total = _______ + ________ + _______ =____ ( Barriles )

Equivale al volumen de lodo que la bomba enva a travs del la lnea del stand pipe, por cada estroke ( golpe o recorrido) Este volumen depende del tipo de bomba (duplex o triplex ) , del dimetro de la camisa ( D ), del recorrido del pistn ( L ) , del dimetro de la varilla ( d : rod piston ) y la eficiencia ( % Ef )

= 0.000243 x L x D x % Ef 2

SALIDA DE LAS BOMBAS DE LODO

BOMBA TRIPLEX BOMBA DUPLEX DOBLE ACCION

SUCCION SUCCION

DESCARGA DESCARGA

SUCCION

DESCARGA

L

D

L

D

Salida de la bomba = 0.000162 x L x (2 x D - d ) x % Ef

2 Salida de la bomba

2

d

Ec. 7 Ec. 6

Calcular la salida de la bomba de lodo Trplex, National 9P-100 con dimetro de camisa de 6 pulg y recorrido del piston de 9.25 pulg. (Eficiencia 95%)

Salida = 0.000243 x _____ x ____ x 0.95 = ______ Bls / stk 2

EJERCICIO DE CLASE

= 0.000243 x L x D x % Ef 2

Salida de la bomba

Calcular la salida de la bomba de lodo Duplex con dimetro de camisa de 6 pulg y recorrido del piston de 12 pulg. Dimetro del Rod Piston : 2 Pulgadas y una Eficiencia volumtrica del 90%

= 0.000162 x L x (2 x D - d ) x % Ef 2 Salida de

la bomba 2

Salida = 0.000162 x ___ x (2 x ____ - ____ ) x 0.90 = ______ Bls / stk 2 2

STROKES O GOLPES DE LA BOMBA El volumen de lodo que la bomba desplaza es equivalente al numero de carreras , recorridos o emboladas que hace el pistn a travs de la camisa. Tericamente La cantidad de strokes (Stks) se determina dividiendo el volumen ( V ) a desplazar entre la Salida de la bomba. O mediante instrumentos instalados en la bomba de lodo, el cual determina la cantidad de strokes en la unidad de tiempo (Strokes Por Minuto, SPM ).

STROKES = Salida Bomba

V V : Volumen de fluido a desplazar ( Bls ) Salida : Barriles / stroke

Ec. 8

Ejemplo : Una Bomba tiene una salida de 0.105 Bls / stroke . Cuantos Estrokes se necesitaran para bombear una pldora de 90 barriles ?

STROKES = Salida Bomba

V STROKES = 90 Bls = 857 Stks 0.105 Bls / Stks

Ejemplo : Cuantos estrokes se necesitan para llenar la sarta de tubera , si su volumen interno es de 125 Bls . La salida de la bomba del equipo es de 0.0646 Bls / stroke .?

STROKES = __________ Bls = _______ Stks Bls / Stks

TIEMPO DE DESPLAZAMIENTO El volumen de lodo que la bomba desplaza requiere de un tiempo para llegar a su destino, ya sea para ubicar una pildora en fondo ( desde superficie hasta la broca ) o para circular fondos arriba (sacar el lodo desde la broca hasta superficie). Este tiempo depende de la velocidad o tasa de la bomba, dado en Strokes Por Minuto (SPM) y de la cantidad de Strokes que representan el volumen de lodo a desplazar. Se calcula mediante la siguiente ecuacin :

TIEMPO = SPM

Strokes TIEMPO : Minutos SPM : Stroke / Minuto

Ec. 9

Ejemplo : Si la velocidad de la bomba es de 50 Stks / Minuto (SPM) . Cuantos minutos demorara bombear 100 Barriles al interior de la sarta , si la salida de la bomba es de 0.0845 Bls / stroke .?

STROKES = Salida Bomba

V STROKES = 100 Bls = ______ Stks 0.0845 Bls / Stks

PASO 1 : Calculo el nmero de strokes que representan el volumen de 100 Bls

PASO 2 : Calculo el tiempo

TIEMPO = SPM

Strokes TIEMPO = Stks = ______ min 50 Stk / min

EJERCICIO DE CLASE INFORMACION DEL POZO

1500 Pies

Casing OD : 13 3/8 ID : 12.615

Dill Pipe: OD : 5 ID : 4.276

Botellas OD : 8 ID : 2 13/16

Broca de 12 1/4

4000 Pies

4500 Pies

Superficie

Volumenes Internos Drill Pipe : Volumen = 0.01776 (Bls/pie) x ________ (Pies) = ________ ( Barriles ) Drill Collar : Volumen = 0.00768 (Bls/pie) x ________ (Pies) = ________ ( Barriles ) Volumen Interno sarta . _________ (Bls) Volmenes Anulares Hueco - Drill Collar : Volumen = 0.0836 (Bls/pie) x ________ (Pies) = ________ ( Barriles ) Hueco - Drill Collar : Volumen = 0.1215 (Bls/pie) x ________ (Pies) = ________ ( Barriles ) Casing - Drill Pipe : Volumen = 0.1303 (Bls/pie) x ________ (Pies) = ________ ( Barriles ) Volumen anular = _______ + ________ + _______ =____ ( Barriles )

INFORMACION DE LA BOMBA : SALIDA : 0.0646 Bls/Stk , SPM : 60

strokes hasta la broca = _____ (Bls ) / ______ (Bls/stk) =______ Stks Tiempo = _________ (stks) / ___________(stk /min) = _________(min)

strokes fondos arriba = _____ (Bls ) / ______ (Bls/stk) =______ Stks Tiempo = _________ (stks) / ___________(stk /min) = _________(min)

Cada vez que realizamos maniobra de tubera hacia dentro o hacia fuera del pozo, desplazamos lodo o requerimos llenar el pozo con un volumen de lodo equivalente al volumen de acero. Para calcular el volumen de lodo desplazado por la tubera usaremos la siguiente ecuacin:

OD Desplazamiento = (OD - ID ) / 1029,4 2 2

ID Para hallar el desplazamiento total de lodo en barriles, se debe multiplicar el desplazamiento unitario por la longitud de tubera (pies) . La ecuacin quedara:

unitario

Desplazamiento total = Desplazamiento x Longitud (Barriles)

DESPLAZAMIENTO DE LA TUBERA

OD = Dimetro Externo de la tubera (Pulg.) ID = Dimetro Interno de la tubera (Pulg.) Desplazamiento unitario = Barriles / Pie de tubera

Ec. 10

unitario Ec. 11

Ejemplo: Cual ser el volumen de lodo a recibir en tanques al viajar dentro del pozo con 5000 pies de tubera de perforacin punta abierta de OD: 5 , ID: 4 276 ,peso unitario 19.5 Libras/pie. Sin considerar el espesor de los Tool Joint

Desplazamiento = (5 - 4.276 ) / 1029,4 = 0.00652 Barriles / pie 2 2 unitario

Desplazamiento total = Desplazamiento unitario x Longitud de tubera

Desplazamiento total = 0.00652 Bls/ pie x 5000 pies = 32.62 Barriles

El volumen de lodo deber aumentar en aproximadamente 33 Barriles

Nota: Otra aplicacin es el clculo del volumen de lodo que necesito para llenar el anular del pozo cuando tengo toda la sarta de tubera dentro del pozo y voy a viajar fuera de este. El supervisor debe llevar un control exhaustivo de este volumen de lodo a travs del Formato Control del Tanque de Viaje

EJEMPLO DE CLASE

Considerando el espesor de los Tool Joint :

De la Tabla de la Pag. 13, columna 15, fila 4, en el Manual de WCS

el desplazamiento de la tubera es de 0.00784 Bls / Pie

Desplazamiento total = 0.00784 Bls/ pie x 5000 pies = 39.2 Barriles

Unidad de medida muy usada en los operaciones de campo. En el equipo se tiene sensores que miden el peso de sarta, el peso sobre la broca cuando estamos perforando; o cuando se hacen movilizaciones las gras tienen dispositivos que dan una medida del peso de la carga en el aire . La unidad de campo ms usada son : Libras ( lbs ) y Toneladas (Ton) 1 Tonelada equivale a 2240 Libras

Peso de la sarta en el aire : Los fabricante de tubera emiten tablas para cada tipo. Donde especifican el OD , ID, y peso unitario . El peso unitario indica el peso del acero por cada pie de tubular. Por lo tanto si deseamos calcular el peso de la tubera, se debe multiplicar esta por la longitud. Usando la siguiente ecuacin

PESO DE LA SARTA

Peso total de la sarta en el aire = Peso Unitario x Longitud de tubera ( Libras) (Lbs/pie) (pies) Ejemplo : Evaluar el Peso de 5,000 pies de DP de 5 Grado S.135 , de 19.5 Lbs/pie Peso Total = 19.5 Lbs/pie x 5,000 pies = 97,500 Libras

Ec. 12

PESO DE LA SARTA DENTRO DEL LODO Cada vez que sumergimos un tubular o cualquier objeto dentro de un fluido, su peso se disminuye como consecuencia de la resistencia que ejerce el fluido al objeto ( como un empuje en direccin inversa ). Dicho empuje depende del tipo de fluido. Si el fluido es ms denso el empuje ser mayor. Para evaluar el factor o porcentaje de disminucin ingresamos un nuevo concepto llamado Factor de Boyancia (F.B.) o Factor de Flotacin. Este factor se determina mediante la siguiente ecuacin:

F.B. = ( 65.5 - MW ) / 65.5

Donde : MW : Peso del Lodo en Libras por Galn (lbs/gal)

Ec. 13

Peso total de la sarta en lodo = Peso Unitario x Longitud de tuberia x F.B. ( Libras) (Lbs/pie) (pies)

Ec. 14

Ejemplo : Evaluar el Peso de 5000 pies de DP de 5 Grado S.135 , de 19.5 Lbs/pie que esta dentro del pozo con un lodo de 9.5 lb/gal Paso 1: Calculo del Factor de Boyancia

F.B. = ( 65.5 - 9.5 ) / 65.5 = 0.855

Paso 2 : Peso total en el lodo: Peso Total = 19.5 Lbs/pie x 5000 pies x 0.855 = 83363 Libras Si comparamos con el ejemplo anterior el peso de la sarta se disminuye en 14137 libras

EJEMPLO DE CLASE

Cual ser el peso que mostrar el Indicador de Peso (Martin Decker) si tenemos la siguiente sarta en un pozo vertical lleno de lodo de peso 8.5 lbs/gal. El peso del Bloque Viajero es de 30,000 Libras. Tipo de Tubera Juntas Longitud Peso Unitario (Pies) (Libra/pie) Botella (DC) 6 1/2 9 30.85 80 HWDP de 5 25 31.50 43 DP 5 128 31.70 19.5

EJERCICIO DE CLASE

Se define como el peso de un fluido por la unidad de volumen, en campo la unidad de medida ms usada es la libra (lb) por galn (gl) Libra / Gal (lpg) . En ingles Poundal Per Galon (PPG). En campo se usa una balanza para hallar el peso del lodo Espaol Ingles Sigla Unidad Peso de lodo Mud Weight MW lpg o PPG Para aumentar el peso de lodo, se usa el Sulfato de Bario (Barita).

Barita requerida para aumentar el peso del lodo : Usando la siguiente ecuacin podemos determinar cuantas libras de barita se deben agregar a cada barril de lodo con peso inicial. Paso 1 :

1470 x ( MW2 - MW1 )

( 35 - MW2 )

Donde : MW2 Peso del lodo deseado (PPG) MW1 Peso del lodo Inicial (PPG)

DENSIDAD

Ec. 15

Cuantos sacos de Barita de 50 (Lbs / saco) necesito adicionar al volumen de lodo activo 500 Bls para aumentar el peso de lodo de 8.5 PPG a 9.2 PPG Paso 1 : Cantidad de Barita por cada Barril de lodo

1470 x ( MW2 - MW1 )

( 35 - MW2 ) =

1470 x ( 9.2 - 8.5 )

( 35 - 9.2 ) = 40 Lbs / Bls

Paso 2 : Cantidad de Barita para el volumen total de lodo activo 40 (lb/Bls) x 500 Bls = 20000 lbs de barita

EJEMPLO DE CLASE

Ec. 16 Ec. 17

Paso 2 : Cantidad de Barita para todo el volumen de lodo activo

Paso 3 : Sacos de Barita para todo el volumen de lodo activo

Cantidad = Lls barita x Volumen de Barita por Bls Activo

Sacos = Cantidad / Peso Unitario de Barita de Barita del saco

( Lbs) (Lbs / Bls) ( Bls) ( Lbs) ( Lbs / saco) ( sacos)

Paso 3 : Sacos de Barita 20000 (lbs) / 50 (lbs/saco) = 400 sacos de barita

BARRILES DE AGUA REQUERIDO PARA BAJAR EL PESO DEL LODO Usando la siguiente ecuacin podemos determinar cuantas barriles de agua se deben agregar al volumen activo de lodo conociendo el peso de lodo inicial y el final

Volumen Activo de lodo x ( MW1- MW2 )

( MW2- 8.33 )

Donde : Volumen Activo de lodo ( Barriles) MW2 Peso del lodo deseado (PPG) MW1 Peso del lodo Inicial (PPG)

Ec. 18

Ejemplo : Cuantos Barriles de Agua se requieren para bajar la densidad de lodo de 9.5 PPG a 9.2 PPG, si tenemos un volumen activo de lodo de 400 Barriles

400 x ( 9.5 - 9.2 )

( 9.2- 8.33 ) = 138 Bls de agua

Gradiente de un Fluido Es un concepto muy usado en campo, y consiste en expresar la densidad de lodo en unidad de presin por cada pie de columna de lodo. Se determina por medio de la siguiente ecuacin :

Gf = 0.052 x MW Donde : Gf : Gradiente del fluido ( Psi / pie) MW : Peso del lodo (PPG)

GRADIENTE DE UN FLUIDO

Ec. 19

Ejemplo : Cual es el gradiente de un lodo que tiene 10.5 PPG

Gf = 0.052 x MW

Gf = 0.052 x 10.5 = 0.546 Psi /pie

Ejercicio : Cual es el gradiente para los siguientes lodos

8.5 x 0.052 = ________ Psi / Pie 9.0 x 0.052 = ________ Psi / Pie 12.0 x 0.052 = ________ Psi / Pie 14.0 x 0.052 = ________ Psi / Pie

Calcular la Presin Hidrosttica: 9.0 lpg @ 2,000 pies = 10.8 lpg @ 5,300 pies = 13.5 lpg @ 7,800 pies = Calcular el gradiente de presin: 11.2 lpg = 15.7 lpg = 18.0 lpg = Calcular el densidad de lodo: 11,290 psi @ 12,700 pies = 1,520 psi @ 3,000 pies = 4,840 psi @ 7,500 pies =

936 psi 2,976 psi 5,476 psi 0.5824 psi/pie 0.8164 psi/pie 0.936 psi/pie 17.1 lpg 9.8 lpg 12.5 lpg

Ph = 0.052 x MW x PVV(pies)

GPresin = 0.052 x MW

MW = Ph 0.052 PVV

Calcular el gradiente de presin: 7,800 psi @10,200 pies = 2,980 psi @ 4,500 pies = 18,720 psi @ 18,000 pies = Calcular la densidad de lodo : 1.0343 psi/pie = 0.8000 psi/pie = 0.1300 psi/pie = Calcular la Presin Hidrosttica: 0.8570 psi/pie @ 12,900 pies = 0.9710 psi/pie @ 17,180 pies = 0.4650 psi/pie @ 1,400 pies =

0.7647 psi/pie 0.6622 psi/pie 1.04 psi/pie

19.9 lpg 15.4 lpg 2.5 lpg

11055 psi 16682 psi 651 psi

GPresin = Ph PVV

MW = GPresin 0.052

Ph = GPresin x PVV

Es muy til visualizar el pozo como un tubo en U. Una columna del tubo representa el anular y la otra columna representa el interior de la tubera en el pozo. El fondo del tubo representa el fondo del pozo.

TUBO EN U

10,000 pies

9.8 lpg

9.5 lpg

10,000 pies

9.5 lpg

12 lpg

Est balanceado el pozo? S No

Por dnde fluir? A. Sarta B. Anular

Parar eventualmente el flujo? S No

TUBO EN U

Presin al fondo del pozo ?

Cul es la presin al fondo del pozo?

Cada de nivel?

Cul es la cada estimada de fluido en la tueria? 1. 2.

10,000 pies

9.5 lpg 12 lpg

vaco

? Presin de Tubera

Presin al fondo del pozo = ?

Puede un vaso comunicante crear una presinde superficie? S No

Cul es la presin en la tubera?

Cul es la presin al fondo?

10,000 pies

9.8 lpg

9.5 lpg

2. Cul es la presin al fondo del pozo?

1. Cul es la presin de tubera?

(9.8 lpg - 9.5 lpg) x 0.052 x 10,000 pies = 156 psi

9.8 lpg x 0.052 x 10,000 pies = 5,096 psi Del lado del Revestidor

Del lado de la Tubera de Perforacin

(9.5 lpg x 0.052 x 10,000 pies) + 156 psi = 5,096 psi

Es muy fcil, conociendo el gradiente de un fluido, establecer que tipo de fluido es. A continuacin los rangos de gradientes para diferentes tipos de fluidos:

Tipo de Fluido Gradiente

GAS 0.052 - 0.156 ACEITE 0.208 - 0.312 AGUA SALADA 0.364 - 0.468

( Psi/ft )

TIPOS DE FLUIDOS

DIAMETRO DE CAMISA

LONGITUD STROKE

LONGITUD STROKE

LONGITUD STROKE

LONGITUD STROKE

LONGITUD STROKE

LONGITUD STROKE

LONGITUD STROKE

LONGITUD STROKE

LONGITUD STROKE

LONGITUD STROKE

( PULGADAS ) ( PULGADAS ) ( PULGADAS ) ( PULGADAS ) ( PULGADAS ) ( PULGADAS ) ( PULGADAS ) ( PULGADAS ) ( PULGADAS ) ( PULGADAS ) ( PULGADAS )

7 7 1/2 8 8 1/2 9 9 1/4 9 1/2 10 11 12

3 0.0153 0.0164 0.0175 0.0186 0.0197 0.0202 0.0208 0.0219 0.0240 0.0262 3 1/4 0.0180 0.0192 0.0205 0.0218 0.0231 0.0237 0.0244 0.0256 0.0282 0.0308 3 1/2 0.0208 0.0223 0.0238 0.0253 0.0268 0.0275 0.0283 0.0297 0.0327 0.0357 3 3/4 0.0239 0.0256 0.0273 0.0290 0.0307 0.0316 0.0324 0.0341 0.0376 0.0410

4 0.0272 0.0291 0.0311 0.0330 0.0350 0.0359 0.0369 0.0388 0.0427 0.0466 4 1/4 0.0307 0.0329 0.0351 0.0373 0.0395 0.0406 0.0417 0.0439 0.0482 0.0526 4 1/2 0.0344 0.0369 0.0393 0.0418 0.0443 0.0455 0.0467 0.0492 0.0541 0.0590 4 3/4 0.0383 0.0411 0.0438 0.0466 0.0493 0.0507 0.0520 0.0548 0.0603 0.0657

5 0.0425 0.0455 0.0486 0.0516 0.0546 0.0561 0.0577 0.0607 0.0668 0.0728 5 1/4 0.0468 0.0502 0.0535 0.0569 0.0602 0.0619 0.0636 0.0669 0.0736 0.0803 5 1/2 0.0514 0.0551 0.0588 0.0624 0.0661 0.0679 0.0698 0.0734 0.0808 0.0881 5 3/4 0.0562 0.0602 0.0642 0.0682 0.0722 0.0743 0.0763 0.0803 0.0883 0.0963

6 0.0612 0.0656 0.0699 0.0743 0.0787 0.0809 0.0830 0.0874 0.0961 0.1049 6 1/4 0.0664 0.0711 0.0759 0.0806 0.0854 0.0877 0.0901 0.0948 0.1043 0.1138 6 1/2 0.0718 0.0769 0.0821 0.0872 0.0923 0.0949 0.0975 0.1026 0.1128 0.1231 6 3/4 0.0774 0.0830 0.0885 0.0940 0.0996 0.1023 0.1051 0.1106 0.1217 0.1328

7 0.0833 0.0892 0.0952 0.1011 0.1071 0.1100 0.1130 0.1190 0.1309 0.1428

Salida Bomba = L : Recorrido del Piston (Pulgadas) (Bls/stk) D : Dimetro de la Camisa (Pulgadas)

( 0.000243 x L x D x D)

( Eficiencia 100% )

Desplazamiento expresado en barriles por stroke (bps)

DIAMETRO DE

CAMISA

LONG. STK

VARRILLA

LONG. STK

VARRILLA

LONG. STK

VARRILLA

LONG. STK

VARRILLA

LONG. STK

VARRILLA

LONG. STK

VARRILLA( PULG ) ( PULG ) ( PULG ) ( PULG ) ( PULG ) ( PULG ) ( PULG )

12 14 15 16 18 202 2 2 1/4 2 1/4 2 1/2 2 1/2

4 0.0490 0.0571 . . . .4 1/4 0.0562 0.0655 . . . .4 1/2 0.0638 0.0745 0.0775 0.0826 0.0898 0.09984 3/4 0.0719 0.0839 0.0876 0.0934 0.1020 0.1133

5 0.0804 0.0938 0.0982 0.1048 0.1147 0.12755 1/4 0.0894 0.1043 0.1094 0.1167 0.1282 0.14245 1/2 0.0988 0.1153 0.1212 0.1292 0.1423 0.15815 3/4 0.1086 0.1267 0.1335 0.1424 0.1570 0.1745

6 0.1189 0.1387 0.1463 0.1561 0.1724 0.19166 1/4 0.1296 0.1512 0.1597 0.1703 0.1885 0.20956 1/2 0.1408 0.1642 0.1736 0.1852 0.2052 0.22806 3/4 0.1523 0.1777 0.1881 0.2006 0.2226 0.2473

7 0.1644 0.1918 0.2031 0.2167 0.2406 0.26747 1/4 0.1768 0.2063 0.2187 0.2333 0.2593 0.28817 1/2 . . 0.2348 0.2505 0.2787 0.30967 3/4 . . 0.2515 0.2683 0.2987 0.3319

L : Recorrido del Piston (Pulgadas)Salida Bomba = D : Dimetro de la Camisa (Pulgadas)

(Bls/stk) d : dimetro de la varilla (Pulgadas) E : % Eficiciencia

DESPLAZAMIENTO DE BOMBA DUPLEX DOBLE ACCION( Eficiencia Volumtrica 90% )

Desplazamiento expresado en barriles por stroke (bps) deducida la varilla

0.0001619 x ((2 x D x D) - (d x d ) x L x %

CONCEPTOS BASICOS

PRESIN DE LOS FLUIDOS CONTENIDOS EN EL

MEDIO POROSO

Presin de la formacin PF = PCTP + Ph sarta de perforacin

Donde: PF = Presin de formacin (lb/pg2) PCTP = Presin de cierre en TP (lb/pg2) Ph sarta de perforacin = Presin hidrosttica del lodo dentro de TP (lb/pg2)

PRESIN DE FORMACIN

La presin de fractura es el grado de resistencia que ofrece una formacin a su fracturamiento o ruptura dependiendo de la solidez de la roca. Una presin excesiva en un pozo podr causar la fractura de la formacin, y la prdida de lodo dentro de la formacin. La presin de fractura generalmente se expresa como un gradiente (lb/pg2/pie) o en lb/gal. Los gradientes de fractura generalmente se incrementan con la profundidad. Las rocas ms profundas en el subsuelo estn expuestas a altas presiones de sobrecarga y pueden estar altamente compactadas. Las formaciones inmediatamente debajo de aguas profundas estn frgilmente compactadas. En estas formaciones generalmente el gradiente de formacin es bajo.

PRESIN DE FRACTURA

GRADIENTE DE PRESION

PRUEBAS DE INTEGRIDAD

LOT & FIT

PRUEBAS DE INTEGRIDAD

PRUEBAS DE INTEGRIDAD

Presin vs. Tiempo o volumen para la prueba de formacin.

Densidad de integridad estimada y Presin de integridad

Se trata de la fuerza total aplicada a la formacin que ocasiona la admisin o el dao: EMWPRUEBA = (PPRUEBA/0,052/TVDZAPATO)+ MWPRUEBA PMAX SUP = (EMWPRUEBA MWACTUAL) * 0,052 * TVDZAPATO

Ejercicio: Profundidad total: 11226 ft Shoe: 5821 ft Presin prueba: 1250 psi Densidad de prueba: 9,6 ppg Densidad actual: 10,1 ppg

Densidad de integridad estimada y Presin de integridad

Ejercicio 2: Profundidad: PM = 12000 ft; PVV= 10980 ft Shoe: PM = 8650 ft; PVV= 8627 ft Presin de prueba: 1575 psi Densidad de prueba: 11,1 ppg Densidad actual: 11,6

Se trata de la fuerza total aplicada a la formacin que ocasiona la admisin o el dao: EMWPRUEBA = (PPRUEBA/0,052/TVDZAPATO)+ MWPRUEBA PMAX SUP = (EMWPRUEBA MWACTUAL) * 0,052 * TVDZAPATO

PRESIONES DE SURGENCIA Y SUABEO El suabeo es una reduccin de presin en el fondo del pozo (BHP) que ocurre cuando se saca la tubera del pozo con demasiada rapidez, ocasionando que al lodo no se le d el tiempo suficiente para que descienda debajo de la broca. La surgencia es un incremento a la presin de fondo del pozo (BHP) cuando se introduce la tubera demasiado rpido y al fluido debajo de la broca no se le da el tiempo suficiente para que este sea desplazado (salir del camino). Tanto la surgencia como el suabeo ocurren al meter o sacar tubera, y son afectados por los siguientes factores: 1.La velocidad de introducir o sacar la tubera 2.La viscosidad del lodo 3.La resistencia del gel del lodo 4.El espacio anular entre la tubera y el lodo 5.El peso del lodo 6.Las restricciones anulares

PRDIDA DE PRESIN POR FRICCIN/ PRESIN DE CIRCULACIN

La friccin es la resistencia al movimiento. Es necesario aplicar una fuerza, o presin, para superar la friccin para mover cualquier cosa. La cantidad de fuerza que se utiliza para superar la friccin es denominada como perdida por friccin. La presin en la bomba es en realidad, la cantidad de friccin que se debe superar para mover el fluido por el pozo a un determinado caudal. La mayor parte de la prdida de presin ocurre en la columna de tubera y en las restricciones tales como las boquillas de la broca.

PRESIN DIFERENCIAL

La diferencia entre la presin de formacin (PF) y la presin hidrosttica en el fondo del pozo (PH) es la presin diferencial.

Esta se clasifica como Sobre balanceada, Sub balanceada y Balanceada.

Bajo balance

PRESIONES DE CIERRE

PRESIN DE CIERRE EN LA TUBERA DE PERFORACIN (PCTP) La presin de cierre en la tubera de perforacin (PCTP) es el valor que registra el manmetro en la superficie cuando el pozo est cerrado. El registro de esta presin es el equivalente al valor por el cual la presin de formacin excede la carga hidrosttica del lodo en la tubera de perforacin. PRESIN DE CIERRE EN LA TUBERA DE REVESTIMIENTO (PCTR) La presin en la tubera de revestimiento es el valor que registra el manmetro en la superficie cuando el pozo es cerrado y se hayan estabilizado las presiones. El manmetro registrar una lectura equivalente a la diferencia entre la presin de formacin y el total de la presin hidrosttica en el espacio anular. PRESIN DE CIRCULACIN REDUCIDA (PCR) La presin el tubo vertical cuando se circula un fluido a una velocidad de bombeo lento se le llama Presin de Circulacin Reducida, la cual tambin es conocida como Presin de Bomba a Gasto Reducido, Presin para controlar un Influjo, Presin de Circulacin Lenta, etc.

300 psi

500 psi

PCTP

PCTR

Pform = 5500 psi

MW= 10 ppg Ph = 5200 psi

Ph Anular = 5000 psi

KMW = ?

Pform = PCTP + Ph

KMW = Pform 0.052 PVV

KMW = (PCTP 0.052 PVV) + MW

PRESIN EN EL FONDO DEL POZO (BHP)

Al perforar un pozo, se imponen presiones sobre los costados del pozo. La mayor parte de la presin proviene de la presin hidrosttica de la columna del lodo. Sin embargo, la presin requerida al circular el lodo por el espacio anular tambin acta sobre las paredes del pozo. Por lo general, esta presin anular es de poca importancia y rara vez excede 200 lb/pg2. Unas presiones adicionales podrn originarse por la contrapresin del lodo del espacio anular o a travs del movimiento de tubera causado por surgencia o pistoneo. As que, la presin total en el fondo del pozo es la suma de cuatro conceptos:

BHP = Ph + CIERRE + FRICCIN + PISTONEO/SURGENCIA (1) (2) (3) (4) Donde BHP = Presin de Fondo en el Pozo (lb/pg2) Ph = Presin Hidrosttica de los Fluidos en el pozo (lb/pg2) CIERRE = Presin de Cierre Superficial en TP o en TR (lb/pg2) FRICCIN = Prdidas por Friccin en el Espacio Anular PISTONEO/SURGENCIA = Variaciones de Presin causadas por el movimiento de tubera, al meter o sacar tubera.

BHP PRESION DE FONDO DE POZO

BHP PRESION DE FONDO DE POZO

DESPLAZAMIENTO

EL DESPLAZAMIENTO DE LA TUBERA DE PERFORACIN

TUBERA DE PERFORACIN, RESISTENCIA NORMAL, GRADOS E Y G

Desplazamiento de TP = Peso de TP (lb/pie) / 2600

TUBERA DE PERFORACIN, ALTA RESISTENCIA, GRADOS X, S, etc.

Desplazamiento de TP = Peso de TP (lb/pie) / 2500

Donde Desplazamiento de TP = Desplazamiento de la tubera (Bbl/pie) Peso de TP/pie = Peso de la tubera (lb/pie) Para la tubera de perforacin, la tubera de revestimiento, las botellas y tubing, se puede calcular el desplazamiento como sigue:

Desplazamiento = Peso TP (lb/pie) / 2750

EL GASTO DE LAS BOMBAS DUPLEX

Gasto Nominal de la Bomba = 0.000162*Longitud de la Embolada*[(2*D2) RodDia2]

EL GASTO DE LAS BOMBAS TRIPLEX

Gasto Nominal de la Bomba = 0.000243*D2(pg2)*Longitud de la Embolada(pg)

Donde El gasto nominal de la bomba es la operacin de

la bomba al 100% de su capacidad. La longitud de la embolada se expresa en pulgadas. D = dimetro de la camisa, en pulgadas. Rod Dia = Dimetro de la varilla del pistn, en pulgadas

pg).

FLUIDO CON DENSIDAD DE CONTROL (KWM)

KWM = (PCTP/0.052/PVV)+OWM Donde KWM= Fluido con densidad de control (lb/gal) PCTP= Presin de cierre instantneo en TP (lb/pg2) PVV= Profundidad vertical verdadera (pies) OWM= Densidad original del fluido (lb/gal)

CANTIDAD DE BARITA NECESARIA PARA AUMENTAR EL PESO DEL LODO

Sacos/Barril = 14.9 * (KWM OWM)/(35.4 KWM)

Donde Sacos/Barril= Nmero de sacos de barita, de 100 lb. cada

uno, que se aaden a cada barril de lodo.

EL AUMENTO DEL VOLUMEN EN EL POZO

Barriles de Ganancia del Pozo = Sacos Agregados de Barita/14.9

BARRILES PARA LLENAR

Sacando Tubera Seca: Desplazamiento del Tubo * Longitud levantada = Barriles

Sacando Tubera Mojada: (Desplazamiento del Tubo+Capacidad el Tubo) * Longitud

levantada = Barriles

CADA DE NIVEL SACANDO TUBERA SECA

CADA DE NIVEL SACANDO TUBERA MOJADA

Preventores de superficie: Barriles para llenar en seco = pies Capacidad del revestidor desplazamiento del tubo

Preventores de superficie: Barriles para llenar tubera mojada = pies Capacidad del revestidor (desplazamiento del tubo + capacidad del tubo)

Slide Number 1Slide Number 2Slide Number 3POR QU EL CONTROL DE POZOS?Slide Number 5Slide Number 6CMO EVITAR LOS INFLUJOS(Control Primario)CMO MANEJAR LOS INFLUJOSSlide Number 9Slide Number 10Slide Number 11Slide Number 12Slide Number 13Slide Number 14Slide Number 15Slide Number 16Slide Number 17Slide Number 18Slide Number 19Slide Number 20Slide Number 21Slide Number 22Slide Number 23Slide Number 24Slide Number 25Slide Number 26Slide Number 27Slide Number 28Slide Number 29Slide Number 30Slide Number 31Slide Number 32Slide Number 33Slide Number 34Slide Number 35Slide Number 36Slide Number 37Slide Number 38Slide Number 39Slide Number 40Slide Number 41Slide Number 42Slide Number 43Slide Number 44Slide Number 45Slide Number 46Slide Number 47Slide Number 48Slide Number 49Slide Number 50Slide Number 51Slide Number 52TUBO EN USlide Number 54Slide Number 55Slide Number 56Slide Number 57Slide Number 58Slide Number 59Slide Number 60Slide Number 61PRESIN DE FORMACINPRESIN DE FRACTURASlide Number 64Slide Number 65Slide Number 66Slide Number 67Slide Number 68PRESIONES DE SURGENCIA Y SUABEOSlide Number 70Slide Number 71PRESIONES DE CIERRESlide Number 73PRESIN EN EL FONDO DEL POZO (BHP)BHP PRESION DE FONDO DE POZOBHP PRESION DE FONDO DE POZOSlide Number 77Slide Number 78Slide Number 79Slide Number 80Slide Number 81DESPLAZAMIENTOEL DESPLAZAMIENTO DE LA TUBERA DE PERFORACINSlide Number 84Slide Number 85Slide Number 86Slide Number 87