2.6 Sistema de Medición de Parametros de Control

FACULTAD DE INGENIERIA - UNAM

ELEMENTOS DE PERFORACION DE POZOS ING. MARIO ROSAS RIVERO

Sistema de Medición de Parámetros de Control

La función principal de este sistema es la de monitorear en forma continúa los parámetros más importantes durante la perforación, para evitar desviaciones en los programas operativos y anomalías que pudieran ocasionar accidentes durante la operación.

Algunos de estos parámetro son:

.- Profundidad

.- Peso en el gancho

.- Dirección y ángulo de la perforación

.- Gasto de bombeo

.- Velocidad de rotación (rpm)

.- Nivel de presas (vol de lodo)

.- Flujo de salida del lodo

.- Velocidad de perforación

.- Propiedades de la roca

.- Peso sobre la barrena

.- Potencia de torsión

.- Presión de la bomba

.- Densidad del lodo



Consola del PerforadorObserva los parámetros de Perforación



Dirección y Angulo de perforaciónLa dirección e inclinación del pozo están en gran parte regidas por la trayectoria, y finalmente, por el objetivo. Tanto la dirección como la inclinación influyen en la estabilidad Y limpieza del agujero, en la pegadura por presión diferencial y, en cierto grado, en los problemas de geometría del agujero

Limpieza de AgujeroEs indispensable acarrear los recortes que se encuentran por debajo de la barrena, de tal manera que no vuelvan a perforarse, y desplazar los recortes fuera del pozo para evitar sufrir pegaduras.

Gasto.Los gastos elevados ayudan a limpiar el agujero; sin embargo existe cierta renuencia a ellos debido al miedo innecesario de llegar a erosionar el agujero; Con frecuencia hablamos de gastos máximos y de cómo debemos mantener el gasto lo suficientemente bajo para evitar que el agujero se derrumbe



Densidad del lodoLa densidad del lodo influencia la limpieza del agujero de tres maneras:• Brinda flotación para ayudar al levantamiento de recortes• Afecta la velocidad de masa del fluido• Afecta la fricción que el fluido puede dar al recorte, cuando pasa a través de este

Torque.Un incremento en torque y arrastre. Torque y arrastre empiezan a ser más erráticos. El crecimiento de recortes, eventualmente empiezan a interferir con el movimiento de la tubería y puede atraparse la sarta

Sobre tensión y/o peso en el ganchoIncrementa Por limpieza de agujero inadecuada, cambio en la geometría del agujero, cambios de formación, propiedades de lodo deficientes, puntos apretados (agujero de bajo calibre, formación inestable, enjarre mas grueso).



TOTCO (parámetros de Perforación)



Presión de Circulación y/o presión en bombasIncrementa Cuando la Limpieza de agujero es inadecuada pudiendo atrapar la sarta otro factor puede ser peso de lodo más pesado o sus propiedades son deficientes, también pude ser por barrena tapada o parcialmente tapada; disminuye Cuando entra un Influjo en el agujero, provocando un arrancón de pozo.

Nivel de PresasEste es un indicador sumamente importante ya que la perdida o ganancia de lodo pueden ser indicio de un influjo, o descontrol de pozo, además de ser la primera barrera de control del pozo, la perdida o ganancia puede ser por diversos factores que combinados con los otros parámetros nos dan una idea general del problema que se presenta y tomar la decisión mas acertada; el Tanque de viajes es un accesorio indispensable en todo equipo para la medición de nivel de fluido al momento de estar sacando o metiendo tubería.

Tasa de penetración (ROP)El cambio en la tasa o ritmo de penetración puede ser por diversos factores que tendrán que analizarse con otros parámetros para determinar su solución; también es indicio de un probale influjo debido a gas de formación.



Tanque de Viajes



Propiedades de la rocaPara evitar los problemas de inestabilidad, debemos minimizar las condiciones que la originan. Algunas de estas condiciones, como la resistencia de la roca y los regímenes de esfuerzos, son propiedades inherentes que no podemos cambiar, Los problemas en formaciones no consolidadas pueden aparecer cuando el BHA está por encima o por debajo de una formación no consolidada

Peso sobre la barrenaEl efecto del peso sobre la velocidad de penetración está muy bien entendido y demostrado, la velocidad de penetración varía en proporción directa con el peso sobre barrena; en tanto se tenga una limpieza eficiente de la barrena del fondo del pozo

Efecto de la velocidad de rotación (RPM)El ritmo de perforación se incrementa a medida que la velocidad de rotación se incrementa, sin embargo esto no sucede cuando se perforan formaciones duras y no deberán emplearse altas velocidades de rotación (superiores a 150 rpm) y se requiere de un tiempo finito para lograr la penetración del diente y fracturar la formación



La relación funcional entre la velocidad de penetración y el efecto combinado del peso sobre barrena y velocidad de rotación depende, principalmente, de la naturaleza de la formación perforada y del tipo de fluido, entre otras variables.

Debido a que es difícil, si no es que prácticamente imposible, describir en forma cuantitativa el efecto de las características de la formación sobre la velocidad de penetración, estas propiedades son generalmente consideradas en un término que incluye a todas aquellas características de la formación que no pueden ser modeladas matemáticamente, denominado como la "Constante de Perforabilidad de la Formación (K)".

La constante de perforabilidad de la formación, K, se puede considerar como una constante de proporcionalidad o escalamiento de la relación entre el peso sobre barrena, velocidad de rotación, características de la formación y velocidad de penetración.



MWD es una herramienta de reciente introducción en la industria petrolera, se instala a unos cuantos metros por arriba de la barrena y manda impulsos a través del lodo que son registrados y almacenados en superficie para posteriormente ser analizados. La herramienta nos permite monitorear a tiempo real y de forma continua parámetros como:

Propiedades de la roca perforada. Dirección de la perforación. Torque en la sarta. Peso sobre la barrena.

OTRAS, NUEVAS HERRAMEINTAS



LWD es otra de las nuevas herramientas, que nos permite obtener registros a tiempo real mientras se perfora, los registros más comunes son:

Resistividad de la Formación Rayos Gamma Densidad neutron (Herramienta Nuclear) Registros Sónicos Inclinación en la barrena

En esta herramienta la señal es transmitida a superficie a través de la sarta de perforación y se instala al igual que el MWD unos metros por arriba de la barrena

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