A S O C I A C I Ó N D E I N G E N I E R O S P E T R O L E R O S D E M É X I C O , A . C .
D E L E G A C I Ó N V I L L A H E R M O S A
Mejores Prácticas en el Manejo de
Datos en Tiempo Real
______________________________
CASO DE ÉXITO: REGIÓN SUR
Dr. Carlos A. Palavicini Cham – Petrolink Services Inc.
Ing. Reginaldo Rodríguez Rosas – PEMEX Exploración y Producción
Contexto
Estándar de datos de Perforación
Mejores Prácticas en Región Sur
Estandarización de Datos
Continuidad del Flujo de Datos y Centralización
Interoperabilidad
Resultados
Conclusiones y Nuevos Retos
AGENDA
Contexto – Retos de la Perforación
El costo de perforación ha aumentado
drásticamente, especialmente en aguas
profundas y en otras áreas alejadas y/o de
condición geológica heterogénea.
La complejidad y el volumen de los datos
adquiridos en pozo se incrementa
sustancialmente.
No hay suficientes especialistas disponibles
para administrar y analizar en tiempo y
forma los datos de pozo.
Llevar los datos a los especialistas, es
menos costoso que enviar a los
especialistas a cada pozo.
CHARACTERISTICS OF SOUTH REGION RESERVOIR
MIN - MAX MODE
Depth (m) 5300 - 7000 6100
Displacement (m) 300 - 2300 1100
Inclination (o) 30 – 45 40
Temp. (°C) 130 - 180 160
Form. Grad.(gr/cc) 0.5 - 1.88 1.55
Thicknesses of Salt (m) 200 - 1100 450
Time (Days) 180 - 350 250
Contexto – Beneficios del Tiempo Real
Visualizar los parámetros de perforación en tiempo real.
Analizar datos de perforación en tiempo y forma.
Diagnosticar, disminuir y controlar problemas operativos.
Permitir la toma de decisiones oportunas.
Resguardar y explotar información eficientemente.
Incrementar la probabilidad de alcanzar el éxito geológico y mecánico de los pozos.
Estándar para Datos de Perforación en Tiempo Real
• Conjunto de estándares de datos de perforación.
• Disponible para todas las compañías operadoras y
de servicio para su uso y explotación.
• Permite el intercambio de datos entre tecnologías y
aplicaciones para monitorear y administrar
operaciones de perforación, terminación y
reparaciones mayores.
• Ha sido implementado con éxito alrededor del
mundo.
Wellsite Information Transfer Standard Markup Language
El consorcio Energistics facilita el desarrollo,
administración y asimilación de los estándares
para intercambio de datos de la industria del gas
y petróleo.
Beneficios del Estándar
Disminución de la dependencia tecnológica – Explotación de los datos con la aplicación
tecnológica requerida, indistintamente de la compañía que generó los datos.
Reducción de costos asociados a la conversión de formatos.
Preservación de los datos de acuerdo con un estándar aceptado por la industria.
Estándar en evolución constante para incluir todas las familias de datos generados durante el
proceso de perforación
Mejores Prácticas en el Manejo de Datos en Tiempo Real
• Estandarización del protocolo de entrega y transmisión de datos de perforación en tiempo real, aplicable a contratos de servicios de PEMEX, de acuerdo con el estándar internacional WITSML.
ESTANDARIZACIÓN
• Visión integral del proceso de generación, recolección, transmisión, visualización y explotación de datos en tiempo real.
CONTINUIDAD
• Almacenamiento estandarizado de todos los datos en tiempo real y tiempo oportuno de los pozos en un solo repositorio WITSML de PEMEX.
CENTRALIZACIÓN
• Integración con aplicaciones técnicas en tiempo real, por ejemplo, Predict, Petrel, TechLog, Compass, DSP-ONE
INTEROPERABILIDAD
Estandarización de los Datos
Tipo de
parámetrosParámetros requeridos por el CCPTR Unidades Mnemonico
Objeto de
Tiempo
Objeto de
Profundidad
Fecha
YYYY-MM-DD
Ejemplo:
2010-04-28
DATE
Hora
HH:MM:SS.S
Ejemplo:
08:15:30
TIME
Código de Actividad ACTC Time Depth
Profundidad de la barrena medida m DBTM Time Depth
Profundidad de la barrena vertical m DBTV Time Depth
Profundidad del Agujero medida m DMEA Time Depth
Profundidad del Agujero vertical m TVD Time Depth
Posicion del bloque m BPOS Time Depth
Velocidad de penetracion min/m ROPM Time Depth
Carga del gancho tonUS HKLD Time Depth
Carga del gancho máxima tonUS HKLDM Time Depth
Peso sobre la barrena tonUS WOB Time Depth
Torque (promedio) A TQAA Time Depth
Torque (máximo) A TQA Time Depth
Velocidad de la Rotaria rpm RPM Time Depth
Presión de Bombas psi SPPA Time Depth
Emboladas por minuto 01 (EPM01) 1/min EPM1 Time Depth
Emboladas por minuto 02 (EPM02) 1/min EPM2 Time Depth
Flujo Salida % MFOP Time Depth
Gasto galUS/min GPM Time Depth
Densidad Salida g/cm3 MDOA Time Depth
Densidad Entrada g/cm3 MDIA Time Depth
Temperatura Salida degC MTOA Time Depth
Temperatura Entrada degC MTIA Time Depth
Emboladas por minuto totales (EPMT) 1/min EPMT Time Depth
Lag Depth (profundidad de retorno del gas) m LAGD Time Depth
Gas Total (detector de ionización de llama - FID) ppm GASA Time Depth
Tiempo perforación h DRTM Time Depth
Número Lingada STDN Time Depth
Revoluciones por minuto totales (Total RPM) rpm TRPM Time Depth
Volumen de Presa Totales m3 TVT Time Depth
Volumen Presas Activo m3 TVA Time Depth
Perdidas o Ganancias m3 TVCA Time Depth
Volumen de Presa 1 m3 TV01 Time Depth
Volumen de Presa 2 m3 TV02 Time Depth
Volumen de Presa 3 m3 TV03 Time Depth
Parámetros de
superficie
PARÁMETROS DE SUPERFICIE
WITSML
Time Depth
PEMEX - PERFORACIÓN
Tipos de
parámetrosParámetros requeridos por el CCPTR Unidades Mnemónico
Objeto de
Tiempo
Objeto de
Profundidad
Profundidad del Agujero medida m DMEA Time Depth
Profundidad del Agujero vertical m TDV Time Depth
Profundidad de la muestra medida m DRTM CromaTime CromaDepth
Profundidad de la muestra vertical m DRTV CromaTime CromaDepth
Metano (C1)* ppm C1 CromaTime CromaDepth
Etano (C2)* ppm C2 CromaTime CromaDepth
Propano (C3)* ppm C3 CromaTime CromaDepth
Isobutano (IC4)* ppm IC4 CromaTime CromaDepth
N-butano (NC4)* ppm NC4 CromaTime CromaDepth
Isopentano (IC5)* ppm IC5 CromaTime CromaDepth
N-pentano (NC5)* ppm NC5 CromaTime CromaDepth
Velocidad de penetracion min/m ROP CromaTime CromaDepth
Gas Total (GasT) ppm GASA Time Depth
Temperatura Salida degC MTOA Time Depth
Solubilidad % SOLU Time Depth
Tipo de litología 1 L1TY Mudlog Mudlog
% Litología 1 % L1PC Mudlog Mudlog
Tipo de litología 2 L2TY Mudlog Mudlog
% Litología 2 % L2PC Mudlog Mudlog
Litología Interpretada % LIPC Mudlog Mudlog
Descripción de la muestra DEMU Mudlog Mudlog
Comentarios COME Mudlog Mudlog
Profundidad Tubería revestimiento m PRTR Mudlog Mudlog
Manifestaciones MANI Mudlog Mudlog
Núcleo NUCL Mudlog Mudlog
Fluorescencia % FLUO Mudlog Mudlog
Salinidad ppm SALI Mudlog Mudlog
Registro de
Hidrocarburos
PEMEX - PERFORACIÓN
PARÁMETROS DE REGISTRO DE HIDROCARBUROS
WITSML
Tipo de
parámetrosParámetros requeridos por el CCPTR Unidades Mnemónico
Objeto de
Tiempo
Objeto de
Profundidad
Profundidad del Agujero medida m DME9 PwdTime PwdDepth
Profundidad del Agujero vertical m TVD9 PwdTime PwdDepth
Presión anular (TR) psi MBPA PwdTime PwdDepth
Presión interna (TP) psi MBPI PwdTime PwdDepth
Profundidad del Sensor m PSEN PwdTime PwdDepth
Temperatura degC TEMP PwdTime PwdDepth
Densidad equivalente de circulacion (ECD) g/cm3 ECD PwdTime PwdDepth
Inclinación continua dega WLIN PwdTime PwdDepth
Survey de profundidad desarrollada (md survey) m DSVM MwdTime MwdDepth
Survey de profundidad vertical (tvd survey) m DSVV MwdTime MwdDepth
Inclinación dega SINC MwdTime MwdDepth
Azimuth dega SAZU MwdTime MwdDepth
Magnetismo de la cara de la herramienta (Magnetic
toolface - mtf)dega SMTF MwdTime MwdDepth
Gravedad de la cara de la herramienta (gravity toolface -
gtf)dega SGTF MwdTime MwdDepth
Posición Norte-Sur (NS) m SNS MwdTime MwdDepth
Posición Este-Oeste (EO) m SEW MwdTime MwdDepth
Severidad (dog leg severity - dlgs) dega/30m SDLS MwdTime MwdDepth
PARÁMETROS DE HERRAMIENTAS DE FONDO
PEMEX - PERFORACIÓN
WITSML
MWD
PWD
La estandarización consiste en:
1. Definir los parámetros que serán transmitidos
en tiempo real, así como sus unidades y formato de
entrega.
2. Convertir los datos de los formatos específicos
de cada compañía de servicios (WITS0, LAS, XML,
XLS, ASCII, CSV) al estándar WITSML en su versión
actual.
Tipo de
parámetrosParámetros requeridos por el CCPTR Unidades Mnemonico
Objeto de
Tiempo
Objeto de
Profundidad
Fecha
YYYY-MM-DD
Ejemplo:
2010-04-28
DATE
Hora
HH:MM:SS.S
Ejemplo:
08:15:30
TIME
Código de Actividad ACTC Time Depth
Profundidad de la barrena medida m DBTM Time Depth
Profundidad de la barrena vertical m DBTV Time Depth
Profundidad del Agujero medida m DMEA Time Depth
Profundidad del Agujero vertical m TVD Time Depth
Posicion del bloque m BPOS Time Depth
Velocidad de penetracion min/m ROPM Time Depth
Carga del gancho tonUS HKLD Time Depth
Carga del gancho máxima tonUS HKLDM Time Depth
Peso sobre la barrena tonUS WOB Time Depth
Torque (promedio) A TQAA Time Depth
Torque (máximo) A TQA Time Depth
Velocidad de la Rotaria rpm RPM Time Depth
Presión de Bombas psi SPPA Time Depth
Emboladas por minuto 01 (EPM01) 1/min EPM1 Time Depth
Emboladas por minuto 02 (EPM02) 1/min EPM2 Time Depth
Flujo Salida % MFOP Time Depth
Gasto galUS/min GPM Time Depth
Densidad Salida g/cm3 MDOA Time Depth
Densidad Entrada g/cm3 MDIA Time Depth
Temperatura Salida degC MTOA Time Depth
Temperatura Entrada degC MTIA Time Depth
Emboladas por minuto totales (EPMT) 1/min EPMT Time Depth
Lag Depth (profundidad de retorno del gas) m LAGD Time Depth
Gas Total (detector de ionización de llama - FID) ppm GASA Time Depth
Tiempo perforación h DRTM Time Depth
Número Lingada STDN Time Depth
Revoluciones por minuto totales (Total RPM) rpm TRPM Time Depth
Volumen de Presa Totales m3 TVT Time Depth
Volumen Presas Activo m3 TVA Time Depth
Perdidas o Ganancias m3 TVCA Time Depth
Volumen de Presa 1 m3 TV01 Time Depth
Volumen de Presa 2 m3 TV02 Time Depth
Volumen de Presa 3 m3 TV03 Time Depth
Parámetros de
superficie
PARÁMETROS DE SUPERFICIE
WITSML
Time Depth
PEMEX - PERFORACIÓN
Tipos de
parámetrosParámetros requeridos por el CCPTR Unidades Mnemónico
Objeto de
Tiempo
Objeto de
Profundidad
Profundidad del Agujero medida m DMEA Time Depth
Profundidad del Agujero vertical m TDV Time Depth
Profundidad de la muestra medida m DRTM CromaTime CromaDepth
Profundidad de la muestra vertical m DRTV CromaTime CromaDepth
Metano (C1)* ppm C1 CromaTime CromaDepth
Etano (C2)* ppm C2 CromaTime CromaDepth
Propano (C3)* ppm C3 CromaTime CromaDepth
Isobutano (IC4)* ppm IC4 CromaTime CromaDepth
N-butano (NC4)* ppm NC4 CromaTime CromaDepth
Isopentano (IC5)* ppm IC5 CromaTime CromaDepth
N-pentano (NC5)* ppm NC5 CromaTime CromaDepth
Velocidad de penetracion min/m ROP CromaTime CromaDepth
Gas Total (GasT) ppm GASA Time Depth
Temperatura Salida degC MTOA Time Depth
Solubilidad % SOLU Time Depth
Tipo de litología 1 L1TY Mudlog Mudlog
% Litología 1 % L1PC Mudlog Mudlog
Tipo de litología 2 L2TY Mudlog Mudlog
% Litología 2 % L2PC Mudlog Mudlog
Litología Interpretada % LIPC Mudlog Mudlog
Descripción de la muestra DEMU Mudlog Mudlog
Comentarios COME Mudlog Mudlog
Profundidad Tubería revestimiento m PRTR Mudlog Mudlog
Manifestaciones MANI Mudlog Mudlog
Núcleo NUCL Mudlog Mudlog
Fluorescencia % FLUO Mudlog Mudlog
Salinidad ppm SALI Mudlog Mudlog
Registro de
Hidrocarburos
PEMEX - PERFORACIÓN
PARÁMETROS DE REGISTRO DE HIDROCARBUROS
WITSML
Tipo de
parámetrosParámetros requeridos por el CCPTR Unidades Mnemónico
Objeto de
Tiempo
Objeto de
Profundidad
Profundidad del Agujero medida m DME9 PwdTime PwdDepth
Profundidad del Agujero vertical m TVD9 PwdTime PwdDepth
Presión anular (TR) psi MBPA PwdTime PwdDepth
Presión interna (TP) psi MBPI PwdTime PwdDepth
Profundidad del Sensor m PSEN PwdTime PwdDepth
Temperatura degC TEMP PwdTime PwdDepth
Densidad equivalente de circulacion (ECD) g/cm3 ECD PwdTime PwdDepth
Inclinación continua dega WLIN PwdTime PwdDepth
Survey de profundidad desarrollada (md survey) m DSVM MwdTime MwdDepth
Survey de profundidad vertical (tvd survey) m DSVV MwdTime MwdDepth
Inclinación dega SINC MwdTime MwdDepth
Azimuth dega SAZU MwdTime MwdDepth
Magnetismo de la cara de la herramienta (Magnetic
toolface - mtf)dega SMTF MwdTime MwdDepth
Gravedad de la cara de la herramienta (gravity toolface -
gtf)dega SGTF MwdTime MwdDepth
Posición Norte-Sur (NS) m SNS MwdTime MwdDepth
Posición Este-Oeste (EO) m SEW MwdTime MwdDepth
Severidad (dog leg severity - dlgs) dega/30m SDLS MwdTime MwdDepth
PARÁMETROS DE HERRAMIENTAS DE FONDO
PEMEX - PERFORACIÓN
WITSML
MWD
PWD
Gracias a la estandarización de los datos, es
posible visualizar de manera integral los
parámetros de perforación en tiempo real:
o Parámetros de superficie – Torque,
peso sobre barrena, velocidad de
penetración, volúmenes de presas, gasto,
carga en gancho, entre otros.
o Parámetros de herramientas de
fondo tipo WD (mientras se perfora) –
Resistividad y gamma ray (LWD),
inclinación y azimut (MWD), presiones
anular e interna (PWD), entre otros.
o Datos geológicos – Litología y
comentarios.
o Registros de hidrocarburos y
cromatografía.
o Datos de mediciones especiales,
como cementaciones, reología,
estimulaciones etc.
Estandarización de los Datos
Eficiencia de tiempos operativos
Aseguramiento de la Continuidad del Flujo de Datos
Pozo
Compañía 1
Parámetros de
Superficie
Servidor
Compañía 2
LWD PWD
MWD Servidor
Compañía 3
Registro de
Hidrocarburos
Servidor
Servidor
Integrador
Ingeniero de
Pozo
Oficina
Especialista
s
Programas
Propuestas
Recomendaciones
Alertas
Aplicaciones
Especializadas
Bases de Datos
Corporativas
Compañías de
Servicios
Repositorio
WITSML
1.3.1
Es la versión actualmente
utilizada del estándar
WITSML para los datos
en tiempo real en PEMEX
150
Pozos en el repositorio:
Parámetros de Superficie,
Registros de Hidrocarburos
Parámetros de Fondo WD
37
Pozos monitoreados que
representan el 80% de los
pozos actuales en
perforación.
190
Usuarios del repositorio,
distribuidos en Unidades de
Perforación, Activos de Producción
y Activo de Exploración.
Integración de datos con aplicaciones especializadas de perforación así como un esquema de respaldo del repositorio
Centralización – Repositorio WITSML
Integración en Tiempo Real con Aplicaciones de Ingeniería
Gracias a la adopción de una estrategia de estandarización de datos en tiempo real, es posible
incorporar al proceso de tiempo real la explotación y el análisis de los datos en aplicaciones técnicas
especializadas.
De esta manera, el análisis de geopresiones, la evaluación de trayectorias y la visualización del pozo
en el modelo geológico, por ejemplo, se pueden realizar en tiempo real.
La disponibilidad de datos en WITSML no solo optimiza el aprovechamiento de las herramientas de
que dispone PEMEX; también ofrece una oportunidad para ampliar la cartera de proveedores
tecnológicos permitiendo abrir la participación de las mejores compañías de servicio
independientemente de su escala.
LAS
ASCII
WITS
CSV
EXCEL
WITSML
Bases de Datos
Corporativas
Aplicaciones
Técnicas
Compañias de
Servicio Schlumberger
Halliburton
Weatherford
The Mudlogging Company
Pason
Nabors
Baker Huges
GSM
MD Totco
Diversified
Geolog
IPS
En 2010, PEMEX estandarizó los datos de perforación en tiempo real de acuerdo
con la versión 1.3.1 de WITSML.
PEMEX es el mayor usuario de WITSML en América – 37 pozos actualmente
monitoreados en tiempo real en la Región Sur.
Incremento de la eficiencia técnica operativa del proceso de perforación a 80% en
2011. Esto ha permitido cumplir con los objetivos geológicos y mecánicos de los pozos
perforados en un 90%.
Región Sur ha sido reconocida como modelo exitoso de gestión en el uso de datos
y reingeniería en tiempo real por compañías operadoras internacionales y de servicio.
Resultados en Perforación Región Sur
Conclusiones y Nuevos Retos
La implementación del estándar WITSML hace posible:
o Integración de datos, tecnologías y procesos.
o Reducción de costos asociados a la operación.
PEMEX en Región Sur ha implementado con éxito una estrategia de manejo
y explotación de datos en tiempo real.
El nuevo reto es lograr el aprovechamiento máximo del dato WITSML :
o Estimación de vibraciones en sartas de perforación.
o Cálculo de la energía mecánica específica y de la densidad equivalente
de circulación.
o Cálculo de geopresiones en tiempo real.
Valor del Tiempo Real
Contar con los datos en Tiempo Real promueve y facilita al Proceso de
Perforación el seguimiento de las operaciones de distintos pozos, así como
compartir los datos con cualquier parte interesada que pueda acceder a la red de
PEMEX, sin importar su ubicación geográfica y sin limitación de número de usuarios.
Por consiguiente, la toma de decisiones es más acelerada y efectiva, mientras se
tiene mayor control sobre los flujos de datos entre PEMEX y compañías de servicio.
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