UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERA EN GEOLOGA, MINAS, PETRLEOS Y
AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERA DE PETRLEOS
INFORME DE LAS ACTIVIDADES DESARROLLADAS EN LA AGENCIA DE
REGUALCIN Y CONTROL HIDROCARBURFERO (ARCH)
INFORME DE PRCTICA PRE-PROFESIONAL EN LA AGENCIA DE REGUALCIN Y
CONTROL HIDROCARBURFERO (ARCH)
NOMBRE:AMBAR GUERREROPROFESIONAL RESPONSABLE:ING. EINSTEIN
BARRERA
QUITO ECUADORDICIEMBRE 2014 - ABRIL 2015NDICE
GENERALContenidoNDICE GENERALiiINTRODUCCIN1CAPTULO
I21.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA21.1ENUNCIADO DEL TEMA21.2DESCRIPCIN
DEL PROBLEMA21.3JUSTIFICACIN21.4OBJETIVOS31.4.1OBJETIVO
GENERAL31.4.2OBJETIVOS ESPECFICOS31.5FACTIBILIDAD Y
ACCESIBILIDAD31.5.1FACTIBILIDAD31.5.2ACCESIBILIDAD3CAPTULO
II42.MARCO TERICO42.1MARCO INSTITUCIONAL42.1.1Misin de la
ARCH42.1.2Visin42.2MARCO LEGAL42.3MARCO TICO42.4MARCO
REFERENCIAL52.4.1GENERALIDADES DEL CAMPO PALO
AZUL52.4.1.1Descripciones Generales del Bloque
1852.4.1.2Antecedentes52.4.1.3Ubicacin Geogrfica62.4.2PROBLEMAS DE
PEGA DE TUBERA EN LA PERFORACIN62.4.3.1 Pega Mecnica72.4.3.1.1
Empaquetamiento de Tubera72.4.3LIMPIEZA DEL HOYO112.4.4.1 Viaje de
limpieza112.4.4.2 Caudal o tasa de flujo (GPM)132.4.4.3 Densidad o
peso del lodo142.4.4.4 Tasa de penetracin (Rate of Penetration)
ROP142.4.4.5 Rotacin de la sarta de perforacin y excentricidad
(RPM)152.5HIPTESIS15CAPTULO III163.DISEO METODOLGICO163.1TIPO DE
ESTUDIO163.1.1Estudio de tipo aplicado163.1.2Estudio
documental163.1.3Estudio Descriptivo163.2UNIVERSO Y
MUESTRA163.2.1UNIVERSO163.2.2MUESTRA163.3TCNICAS Y MTODOS A
UTILIZARSE173.3.1TCNICA173.3.1.1Deduccin173.3.2MTODO173.3.3RECOLECCIN
DE DATOS173.3.3.1Ubicacin de los pozos analizados en el Campo Palo
Azul183.3.3.2Estado Actual de las Reservas en el Campo Palo
Azul19CAPTULO IV204.ANLISIS E INTERPRETACIN DE DATOS204.1POZOS CON
EMPAQUETAMIENTO DE TUBERA DE PERFORACIN EN LA SECCIN DE 8 DEL CAMPO
PALO AZUL204.1.1 Resea de los campos204.1.2 GPM vs ngulo224.1.3 ROP
vs ngulo244.1.4 RPM vs ngulo264.1.5 Peso del lodo vs
Profundidad284.1.6 Viscosidad vs Profundidad304.1.7 Grafica de
tiempos324.1.8 Costos Totales344.1.9 Comentarios finales de cada
pozo354.2. ANLISIS GENERAL DE LAS CAUSAS EMPAQUETAMIENTO DE TUBERA
DE PERFORACIN EN LA SECCIN DE 8 DEL CAMPO PALO AZUL.374.2.1
Clasificacin de los problemas presentados en los pozos.374.2.2.
Problemas durante las operaciones384.2.3 Intervalos de ngulos en el
que se produjeron los empaquetamientos.394.2.4 Resumen Final de los
Parmetros de Perforacin en los puntos donde se present el
empaquetamiento de tubera.41CAPTULO V435.CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES43
ii
INTRODUCCIN
El petrleo es un recurso natural no renovable, y en el Ecuador
es considerado una de las principales fuentes de ingreso econmico,
por lo cual, cualquier trabajo, destinado a reducir costos en sus
operaciones, es importante, esencialmente en la fase de perforacin,
que es una de las etapas de mayor inversin e incertidumbre.
El presente estudio tiene por objeto analizar las causas del
empaquetamiento de tubera, en pozos fiscalizados por la Agencia de
Regulacin y Control Hidrocarburfera (ARCH), en el Campo Palo Azul,
mediante la investigacin de los parmetros de perforacin, buscando
ahorrar tiempo y costos, optimizando la perforacin de dichos
pozos.
De un universo de 6 pozos seleccionados del Campo Palo Azul, se
priorizarn 4 pozos para su respectivo anlisis.
El estudio se realiz mediante el anlisis tcnico de los reportes
finales de perforacin, sumarios de perforacin y reportes geolgicos,
mediante la clasificacin de la informacin se elaboraron, cuadros,
matrices y grficos.
El informe de este estudio se lo presenta en siete captulos, en
el Captulo I, definimos el objetivo general, problema del estudio,
los objetivos y la justificacin, determinando las principales
causas que ocasionan el empaquetamiento de tubera, con la finalidad
de optimizar las operaciones, disminuyendo tiempo y costos.
En el Captulo II, se muestra el marco institucional, marco legal
y marco tico, as como tambin el marco terico siendo, este de gran
importancia para lograr, mediante la revisin bibliogrfica
necesaria, el entendimiento de conceptos aplicados y utilizados en
el presente estudio. En el Captulo III, analizaremos el tipo de
estudio, la seleccin y procesamiento de datos con estadstica
descriptiva de los pozos seleccionados del Campo Palo Azul. Esto
permitir obtener parmetros ms confiables para el presente
estudio.
En el Captulo IV, se realiza el anlisis e interpretacin de
datos, los cuales son colocados segn el orden de los objetivos y
son tabulados en grficos y tablas.
En el Captulo V, se muestran las conclusiones y recomendaciones
de este estudio, los resultados del estudio permitirn conocer
parmetros adecuados de operacin, para evitar posibles problemas de
empaquetamiento de tubera, en las operaciones de perforacin de
pozos en el Campo Palo Azul.
CAPTULO I
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1 ENUNCIADO DEL TEMA
ANLISIS DE LAS CAUSAS DE EMPAQUETAMIENTO DE TUBERA EN LA SECCIN
DE 8 DEL CAMPO PALO AZUL, DICIEMBRE 2014.
1.2 DESCRIPCIN DEL PROBLEMA
Durante las tareas que se realizan en la perforacin de pozos
petroleros, las pegas de tubera son los problemas ms comunes, as
tenemos, el empaquetamiento de tubera, que en la perforacin de
pozos en el pas en la regin oriental, principalmente en la
perforacin de la seccin de 8 del Campo Palo Azul, es el principal
problema que presentan estos campos, provocando graves problemas,
como es el retraso en el tiempo de perforacin, provocando as un
aumento en los costos de perforacin y hasta la prdida total del
pozo.
Para la prevencin y correccin del empaquetamiento de tubera, es
importante entender las causas que provocan este problema, debido a
que de stas, dependen que las posibles soluciones sean las ms
apropiadas para corregir eficazmente el problema.
La Coordinacin de Control Tcnico y Fiscalizacin de Exploracin y
Explotacin de Hidrocarburos y Gas Natural de la Agencia de
Regulacin y Control Hidrocarburfero ha evidenciado la necesidad de
realizar un anlisis de las causas de empaquetamiento en la seccin
de 8 en el Campo Palo Azul.
1.3 JUSTIFICACIN
Para mantener o elevar la produccin petrolera en el pas, es
necesario la perforacin de pozos nuevos, cuya actividad, es una de
las etapas ms costosas y delicadas de la explotacin petrolera, por
lo que los mecanismos, tcnicas y decisiones, deben estar
fundamentados en un profundo conocimiento terico para que con una
aplicacin de alta eficiencia, se pueda optimizar el tiempo y costos
de la misma.
El problema ms evidente en el pas, es el empaquetamiento de la
tubera, el cual representa un problema serio, en el aumento
sustancial en el tiempo y costos de perforacin. La Coordinacin de
Control Tcnico y Fiscalizacin de Exploracin y Explotacin de
Hidrocarburos y Gas Natural de la Agencia de Regulacin y Control
Hidrocarburfero, es la entidad pblica encargada de supervisar las
operaciones de perforacin realizadas por empresas operadoras en el
Ecuador, la cual fruto de este trabajo, ve la necesidad de efectuar
un anlisis de las causas empaquetamiento de tubera, en la seccin de
8 en el Campo Palo Azul, para recomendar alternativas que minimicen
este problema.
1.4 OBJETIVOS
1.4.1 OBJETIVO GENERAL
Realizar un anlisis de las causas de empaquetamiento en la
seccin de 8 en el Campo Palo Azul.
1.4.2 OBJETIVOS ESPECFICOS
Fundamentar la teora relacionada al empaquetamiento de tubera.
Identificar los pozos perforados donde se han presentado problemas
de empaquetamiento de tubera mediante los reportes de perforacin.
Analizar las causas del empaquetamiento de tubera en los pozos
seleccionados. Identificar las consecuencias que conlleva el
empaquetamiento de tubera. Proponer las mejores prcticas operativas
para minimizar el empaquetamiento de tubera. Presentar un resumen
ejecutivo a los directivos de la Agencia de Regulacin y Control
Hidrocarburfero.
1.5 FACTIBILIDAD Y ACCESIBILIDAD
1.5.1 FACTIBILIDAD
El presente proyecto es factible llevarlo a cabo por que cuenta
con el apoyo tcnico y profesional de la Agencia de Regulacin y
Control Hidrocarburfero (ARCH), el tutor otorgado por la carrera,
el talento humano de los investigadores, bibliografa pertinente, el
tiempo y presupuesto suficiente para la realizacin del mismo.
1.5.2 ACCESIBILIDAD
El presente proyecto es accesible porque recibi el apoyo de la
Agencia de Regulacin y Control Hidrocarburfero (ARCH) quienes
facilitaron el acceso y sistematizacin de los datos; y, la
informacin pertinente para el desarrollo de la investigacin.
1
CAPTULO II
2. MARCO TERICO
2.1 MARCO INSTITUCIONAL
2.1.1 Misin de la ARCHGarantizar el aprovechamiento ptimo de los
recursos hidrocarburferos, propiciar el racional uso de los
biocombustibles, velar por la eficiencia de la inversin pblica y de
los activos productivos en el sector de los hidrocarburos con el
fin de precautelar los intereses de la sociedad, mediante la
efectiva regulacin y el oportuno control de las operaciones y
actividades relacionadas.[footnoteRef:1] [1: Agencia de Regulacin y
Control Hidrocarburfero (ARCH). Disponible en
http://www.arch.gob.ec/index.php/nuestra-institucion/quienes-somos.html]
2.1.2 Visin La ARCH, Agencia de Regulacin y Control
Hidrocarburfero, ser reconocida como el garante pblico de los
intereses constitucionales del Estado en el sector hidrocarburfero,
gracias a su alto nivel tcnico-profesional, a su gestin
transparente y a su cultura de servicio y mejoramiento
continuo.1
2.2 MARCO LEGAL Mediante Registro Oficial No.244 del 27 de Julio
del 2010, se publica la Ley de Hidrocarburos, segn el Artculo 11 se
crea la Agencia de Regulacin y Control Hidrocarburfero, como
organismo tcnico-administrativo, encargado de regular, controlar y
fiscalizar las actividades tcnicas y operacionales en las
diferentes fases de la industria hidrocarburfera, que realicen las
empresas pblicas o privadas, nacionales o extranjeras que ejecuten
actividades hidrocarburferas en el Ecuador; Adscrita al Ministerio
Sectorial con personalidad jurdica, autonoma administrativa,
tcnica, econmica, financiera, con patrimonio propio.1
2.3 MARCO TICO
La presente investigacin a desarrollarse no atenta en ninguna de
sus partes contra los principios ticos, morales, ni econmicos de
Agencia de Regulacin y Control Hidrocarburfera (ARCH) o de los
funcionarios de la misma, en un marco de respeto y proteccin al
medio ambiente; de conformidad a la constitucin, leyes y
reglamentos que estn vigentes en nuestro pas, y todo encaminado a
aportar con el desarrollo tcnico del pas en la industria
petrolera.2.4 MARCO REFERENCIAL
2.4.1 GENERALIDADES DEL CAMPO PALO AZUL2.4.1.1 Descripciones
Generales del Bloque 18
El Bloque 18 se encuentra limitado al Norte por el Bloque 11
(EP-Petroecuador), al sur por los Bloques 7 y 21 (EP
Petroamazonas), al Este por los Bloques 44, 48 (EP-Petroecuador) y
Bloque 47 (ENAP SIPEC); y, al Oeste por el Parque Nacional Sumaco
(Figura 1).
Figura 1: Mapa Catastral PetroleroFuente: Biblioteca Virtual
Petroecuador2.4.1.2 Antecedentes
El Campo Palo Azul fue descubierto en Enero de 1999 por la
Contratista, conformada por CAYMAN INTERNATIONAL EXPLORATION
COMPANY S.A. y PETROMANABI S.A., la cual perfor el pozo PALO
AZUL-01, encontrando como arenisca productoras a Basal Tena y
Holln. El pozo lleg a una profundidad de perforacin de 10423 pies
(TVD). Posteriormente en el ao 2000 se perfor el pozo PALO AZUL-02
para probar la continuidad del reservorio Holln y de la estructura
fuera de los lmites del bloque 18.
El principal reservorio del Campo Palo Azul es la arenisca de la
formacin Holln, y como secundaria es la arenisca de la formacin
Basal Tena y las areniscas U y T de la formacin Napo, en donde se
encuentran acumulaciones de hidrocarburos. Se han perforado en este
campo alrededor de 52 pozos a la formacin Holln como objetivo
principal, y a las arenas U y T de la formacin Napo y Basal Tena,
como objetivos secundarios. En general, los pozos alcanzan una
profundidad de alrededor de 10200 ft TVD y entre 25 y 30 das de
perforacin, El Campo Palo Azul es operado actualmente por EP
Petroamazonas.
2.4.1.3 Ubicacin Geogrfica
El Campo Palo Azul est ubicado en la provincia de Orellana,
aproximadamente a 200 Km al sur-este de la ciudad de Quito y 40 Km
al Este de las estribaciones de la zona sub-andina en la Regin
Amaznica de la Repblica del Ecuador, al Noroeste del Campo Sacha,
al Oeste del Ro Coca y Noreste del Campo Pucuna, en la Provincia de
Orellana de la Regin Amaznica del Ecuador (Figura 2).
Figura 2: Ubicacin Geogrfica del Campo Palo Azul.Fuente: Tomado
del Departamento de Reservorio de la ARCH.
2.4.2 PROBLEMAS DE PEGA DE TUBERA EN LA PERFORACIN
Existen numerosas causas de pega de tubera, algunas ocurren
regularmente, algunas pueden ser especficas a una cierta rea y
algunas pueden ser nicas. Una sarta se puede pegar por una sola o
por una combinacin de varias de estas razones. Los tres mecanismos
que producen la mayora de los problemas son: empaquetamiento del
hueco, geometra del hueco y pega diferencial, siendo el
empaquetamiento del hueco el ms frecuente.[footnoteRef:2] [2: MI
SWACO, (2000), Pega de tubera. Mecanismos.]
2.4.3.1 Pega Mecnica
La pegadura mecnica es causada por una obstruccin o restriccin
fsica, ocurre generalmente durante el movimiento de la columna de
perforacin. Tambin es indicada por la circulacin bloqueada. Sin
embargo, ocasionalmente se puede observar una cantidad limitada de
movimiento ascendente/descendente o libertad de movimiento
rotatorio, incluso cuando la tubera est pegada
mecnicamente.[footnoteRef:3] [3: MANUAL DE AMOCO TRUE, Pega de
Tubera, p. 15.2]
2.4.3.1.1 Empaquetamiento de Tubera
El empaquetamiento ocurre cuando partculas pequeas de formacin
caen dentro del pozo, asentndose y llenando el anular alrededor de
la sarta de perforacin.
Puenteo (bridge) del hoyo se refiere a pedazos grandes de
formacin dura, cemento o chatarra que caen dentro del hoyo y
obstruyen la sarta de perforacin causando atascamiento de tubera.
Los empaquetamientos y puenteos formados durante el atascamiento de
tubera son causados por: [footnoteRef:4] [4: PEMEX, Diseo de la
perforacin de pozos, Tomo 08.]
a. Pobre Limpieza del Agujerob. Formaciones no consolidadasc.
Lutitas reactivasd. Lutitas naturalmente sobre- presionadase.
Lutitas con sobre-presin inducidaf. Formaciones fracturadas /
falladasg. Formaciones con tectonismo activo.h. Presin de
Sobrecarga.i. Chatarra metlica en el agujeroj. Cemento verde o
material antiprdidak. Bloques de cemento
a. Pobre Limpieza del AgujeroSi los recortes no son retirados
del pozo, se acumulan en ste, causando el empaquetamiento del pozo,
generalmente alrededor del Conjunto de Fondo (BHA), y la pegadura
de la columna de perforacin (Figura 4). Este problema ocurre
frecuentemente en las secciones agrandadas, donde las velocidades
anulares son ms bajas. En los pozos desviados, los recortes se
acumulan en la parte baja del pozo y pueden caer dentro del pozo,
causando el empaquetamiento.4
Zona de EmpaquetamientoBHARecortes acumulados en el fondoFigura
3: Pobre limpieza del agujero.Fuente: Schlumberger, Prevencin de
Pegas de Tubera.En la figura 3, se observa que al realizar una mala
limpieza del agujero, los recortes se acumulan de una forma muy
abundante, por lo que se produce el empaquetamiento de la
tubera.
Tabla 1: Causas, Ocurrencia, Acciones Preventivas y Advertencias
del Pozo para la pobre limpieza del agujero.
Fuente: Schlumberger Prevencin de Pegas de Tubera.Elaborado por:
Richard Chamba y Ambar Guerrero
Una de las causas de la pobre limpieza del agujero es no
transportar todos los recortes fuera del agujero, provocando una
acumulacin de slidos en el fondo. Esto ocurre cuando se tiene un
flujo inadecuado y se perfora ms rpido de lo que se puede limpiar.
Las pautas para reconocer que se est teniendo problemas de
empaquetamiento son: la disminucin de la cantidad de recortes en
las zarandas y la presencia de arrastre mientras se saca tubera.
Por lo que es de suma importancia asegurar el tiempo de circulacin
adecuado, monitoreando los recortes en las zarandas, utilizando las
mejores propiedades de lodo, que nos permitan tener la mejor
limpieza posible.
b. Lutitas naturalmente sobre- presionadasEste problema afecta
las formaciones que no pueden ser soportadas solo por el
sobrebalance hidrosttico. Por ejemplo, la arena y la gravilla no
consolidadas caen frecuentemente dentro del pozo y obturan
alrededor de la columna de perforacin. Tambin ocurren problemas si
el revoque depositado sobre la arena floja no consolidada no es
suficiente para impedir que sta fluya dentro del pozo y obture la
columna de perforacin (Figura 7).[footnoteRef:5] [5: MANUAL DE
AMOCO TRUE, Pega de Tubera, p. 15.4]
Zona de EmpaquetamientoLutitas naturalmente
sobre-presionadasBHAFigura 4: Lutitas naturalmente sobre-
presionadas.Fuente: Schlumberger, Prevencin de Pegas de Tubera.En
la figura 4, se observa que las lutitas naturalmente
sobre-presionadas caen dentro del pozo obstruyendo al BHA, por lo
que se produce el empaquetamiento de la tubera.
Tabla 2: Causas, Ocurrencia, Acciones Preventivas y Advertencias
del Pozo para lutitas naturalmente sobre- presionadas.
Fuente: Schlumberger Prevencin de Pegas de Tubera.Elaborado por:
Richard Chamba y Ambar Guerrero.
Las causas principales de las lutitas naturalmente
sobre-presionadas se deben a fenmenos geolgicos como baja
compactacin, sobrecarga removida de forma natural, esto ocurre
generalmente cuando se disminuye la ECD y en ocasiones mientras las
bombas estn apagadas. Las pautas para reconocer que se est teniendo
problemas de empaquetamiento son: la presencia de derrumbes no
hidratados (astillados) en las zarandas vibratorias, una circulacin
muy restringida o inexistente. Por lo que es de suma importancia
usar un peso de lodo adecuado para lograr un buen control de la
presin de poro, minimizar el tiempo de exposicin de la formacin al
lodo, sin disminuir el peso del lodo y de esta manera evitar un
posible empaquetamiento.
2.4.3 LIMPIEZA DEL HOYO
2.4.4.1 Viaje de limpieza
Un viaje de limpieza o bombeo fuera del hoyo, es frecuentemente
efectivo en la eliminacin de problemas de limpieza del hoyo.
Es una buena prctica realizar viajes de limpieza regulares
cuando regresamos a un casing previo y cuando perforamos una seccin
de alto ngulo, cada 150 o 200 m.
Esto es particularmente importante si la actual tasa de flujo
est bajo o cerca de la tasa crtica. Una vez que el bombeo fuera del
hoyo ha comenzado, las bombas deben ser mantenidas en la tasa de
flujo de perforacin hasta ser alcanzado un viaje hasta el fondo,
luego al menos bombear desde el fondo para asegurarse que el hoyo
est limpio.
Una vez que llegue al casing previo, si este tiene un alto ngulo
(muy inclinado), la precaucin debe ser mantenida hasta que la
inclinacin sea menor de 20.
El fluido de perforacin transporta los recortes de la perforacin
desde el fondo del pozo hasta la superficie. Remover los recortes
de las paredes del pozo es una parte esencial en las operaciones de
perforacin. La eficiente limpieza del hoyo debe ser mantenida en
todos los pozos.[footnoteRef:6] [6: SCHLUMBERGER, Programa de
entrenamiento acelerado para supervisores, teora y procedimiento
para limpieza de agujeros.]
La falla en la efectividad del transporte de los recortes, puede
resultar en problemas en la perforacin, incluyendo: Excesivo
sobreestiramiento en los viajes Alto torque de rotacin y arrastre.
Pega de tubera Hoyo empaquetado Derrumbamiento de la formacin Bajo
ROP Prdida de circulacin Dificultades en correr la tubera de
revestimiento. Mala cementacin primaria.
Se debe controlar algunos parmetros en la limpieza del hoyo,
como: Transporte de los recortes Reologa Rgimen de Flujo Esfuerzo
cedente (YP) Rata de flujo (GPM) Peso del lodo (densidad)
Propiedades de los recortes Rata de penetracin (ROP) Rotacin de la
sarta de perforacin y excentricidad (RPM) Perforacin con
deslizamiento Rotacin / Reciprocacin del drill pipe Reciprocar
saliendo (Backreaming) Pldoras de limpieza del pozo ngulo del pozo
Caudal de bombeo Torque y arrastre
Estos problemas son comunes en pozos altamente desviados. El
xito en la limpieza del hoyo se consigue integrando ptimas
propiedades del lodo y buenas prcticas de perforacin. Cuando las
dificultades se encuentran, es esencial entender la naturaleza y
las causas del problema.
2.4.4.2 Caudal o tasa de flujo (GPM)
El caudal o tasa de flujo suministra una fuerza para levantar
los recortes y llevarlos fuera del pozo. En pozos altamente
desviados, la rata de flujo combinada con agitacin mecnica, son los
factores ms importantes para la limpieza del hoyo.
La cantidad de recortes removidos incrementa con el aumento de
la velocidad anular y las propiedades reolgicas del lodo de
perforacin.
El caudal o tasa de flujo debe mantenerse dentro de ciertos
valores dependiendo del tamao del hoyo, como se muestra en la
siguiente tabla:
Tabla 3: GPM mnimo vs Tamao del hoyo y ngulo del hoyo.MNIMO GPM
VERSUS TAMAO DEL HOYO Y NGULO DEL HOYO
Tamao del hoyo
Intervalo de ngulosGPM
00 350700500400300200
350 5501250950650450250
550 +1100750500350
La velocidad mnima de flujo (GPM) para cualquier tamao y ngulo
dado del hoyo depende mucho del peso de lodo, la reologa del lodo y
la geometra del espacio anular.
Fuente: BP Amoco
2.4.4.3 Densidad o peso del lodo
La densidad o peso del lodo influye en la limpieza del hoyo
afectando la suspensin del los recortes perforados. A medida de que
el lodo aumente su peso, los recortes tendern a flotar, haciendo la
limpieza del hoyo ms fcil. En la prctica, el peso del lodo influye
en otros factores de la limpieza del hoyo (estabilidad de las
paredes, pega diferencial, etc.).[footnoteRef:7] [7: BAROID,
(1999), Manual de fluidos, Houston USA.]
2.4.4.4 Tasa de penetracin (Rate of Penetration) ROP
La tasa de penetracin influye en el tamao y la cantidad de
recortes. Sin embargo, la cantidad de recortes no tiene que afectar
el nivel de la cama de recortes. La cama recortes alcanza una
altura estable independientemente de la velocidad de penetracin. La
velocidad de umbral de la velocidad de rotacin (RPM) que limita el
crecimiento de la cama no cambia, por lo que la altura de
equilibrio de la cama no se puede cambiar.
La tasa de penetracin puede tener un efecto sobre la limpieza
del pozo en ngulos inferiores y secciones verticales del pozo, sin
embargo si se detiene la perforacin, la seccin vertical del pozo se
limpia, pero la altura de la cama de recortes en secciones de ngulo
alto, se mantendrn sin cambios. El seguimiento de las zarandas para
la limpieza del pozo es poco confiable en este caso.
Los agitadores vendrn limpios una vez que todos los recortes
suspendidos estn fuera del pozo, pero las camas de recortes
permanecern intactas.
La rotacin de la tubera u otras medidas se deben tomar para
perturbar las camas de recortes para que puedan ser sacadas a la
seccin vertical y hacia fuera del pozo.
Tabla 4: ROP mxima vs Tamao del hoyo y ngulo del hoyo.ROP MXIMA
VERSUS TAMAO DEL HOYO Y NGULO DEL HOYO
Tamao del hoyo
Intervalo de ngulosROP
00 35060110155240285
350 550407585125165
550 +6075100115
Las pautas de velocidad de penetracin se basan en caractersticas
del hoyo y velocidades anulares adecuadas.
Fuente: BP Amoco2.4.4.5 Rotacin de la sarta de perforacin y
excentricidad (RPM)
En pozos desviados, las altas velocidades de rotacin de las
tuberas proveen una efectiva distribucin mecnica de los recortes y
los levantan de la parte baja hacia el flujo del lodo para ser
removidos.
Las velocidades de rotacin de 150 RPM para pozos verticales, 110
RPM para pozos direccionales y horizontales. Han mostrado
experimentalmente un incremento en la remocin de
recortes.[footnoteRef:8] [8: Manual de perforacin de pozos de Guas
PEMEX.]
2.5 HIPTESIS
El anlisis de las causas de empaquetamiento en la seccin de 8 en
el Campo Palo Azul contribuir para el control y optimizacin de la
calidad en la perforacin de nuevos pozos.
CAPTULO III
3. DISEO METODOLGICO
3.1 TIPO DE ESTUDIO
El siguiente estudio es de carcter aplicado, documental y
descriptivo.
3.1.1 Estudio de tipo aplicado
Se orienta en el anlisis terico, aplicando los ltimos
conocimientos de este trabajo, de las causas que generan el
empaquetamiento de tubera en los pozos perforados en el Campo Palo
Azul, con el objeto de que las operaciones de perforacin se
optimicen, disminuyendo el tiempo y costos; y para aportar un
sustento tcnico para futuras perforaciones en dicho campo.
3.1.2 Estudio documental
El proceso de bsqueda se efectuar a travs de la revisin de
reportes finales de la perforacin de pozos, registrados por las
diferentes compaas operadoras, con la finalidad de disponer de la
informacin ms idnea, para realizar dicho estudio.
3.1.3 Estudio Descriptivo
En su desarrollo se describen y analizan los parmetros,
variables y fluidos de perforacin, tambin se sealan las causas que
originaron el empaquetamiento de tubera, acciones realizadas para
su tratamiento y solucin, lecciones aprendidas y recomendaciones en
los pozos seleccionados.
3.2 UNIVERSO Y MUESTRA
3.2.1 UNIVERSO
El Universo est constituido por el Campo Petrolfero Palo
Azul.3.2.2 MUESTRA
La muestra est constituida por 4 pozos problema en los que se
han producido problemas de empaquetamiento de tubera..3.3 TCNICAS Y
MTODOS A UTILIZARSE
3.3.1 TCNICA
Para la seleccin de los datos recopilados en esta investigacin,
se disear matrices que permitan recopilar la informacin de los
principales factores que causan el empaquetamiento de tubera en la
seccin de 8 , que es en donde se presenta dicho problema.
3.3.1.1 Deduccin
A partir de la evaluacin y anlisis de la informacin recolectada
de los factores que generan el empaquetamiento de tubera en la
perforacin de pozos, se establece procedimientos adoptados,
lecciones y recomendaciones aprendidas, para evitar o disminuir la
ocurrencia y buscar posibles soluciones si se presenta un
empaquetamiento de tubera.
3.3.2 MTODO
Se aplica estadstica descriptiva con ayuda del programa
Microsoft Excel para presentar cuadros y grficos, que representan
las causas de empaquetamiento de tubera ms comunes del Campo Palo
Azul.
3.3.3 RECOLECCIN DE DATOSLos datos para la presente investigacin
provienen del Departamento de Exploracin y Desarrollo (ARCH). Los
datos generales, esquema mecnico, y reportes finales de geologa,
perforacin direccional y fluidos de perforacin en la seccin de 8 de
cada pozo, sern tabuladas en matrices que contienen los datos ms
relevantes para facilitar su anlisis.
De una muestra de seis pozos, los pozos que se tomaron para el
estudio fueron: Palo Azul 029, 049ST1, 050H y 051H, los cuales
presentaron indicios de empaquetamiento de tubera en la seccin de 8
, mientras que los pozos 048ST1 y 052H, no se tomaron en cuenta
para el estudio, debido a que no presentaron problemas en la seccin
analizada, en un lapso de 11 meses, desde junio 2013 a abril
2014.
De cada pozo del Campo Palo Azul, se tomo en cuenta los
siguientes reportes: Datos Generales. Esquema Mecnico Palo Azul.
Reporte Final de Geologa Palo Azul. Reporte Final de BHA Problema.
Reporte Final de Fluidos de Perforacin. Reporte Final de Costos.
Reporte Final del Direccional.
3.3.3.1 Ubicacin de los pozos analizados en el Campo Palo
Azul
Figura 5: Ubicacin de los pozos analizados en el Campo Palo
AzulElaborado por: Ambar Guerrero, Richard Chamba.
3.3.3.2 Estado Actual de las Reservas en el Campo Palo AzulTabla
5: Estado Actual de las Reservas en el Campo Palo Azul
Campo
YacimientoPOESBFactor de Recobro %Reservas OriginalesProduccin
Acumulada (B) al31/ 12/ 2013
Reservas Remanentes(B)
Probadas(B)Probables(B)Posibles(B)Totales(B)
Palo AzulHolln322 523 40827,588 688 70615 560 00072 530 00097
497 70688 475 18716 490 745
Total322 523 40827,588 688 70615 560 00072 530 00097 497 70688
475 18716 490 745
Elaborado por: Ambar Guerrero, Richard Chamba.
CAPTULO IV
4. ANLISIS E INTERPRETACIN DE DATOS
Los parmetros son comparados con recomendaciones encontradas en
un estudio realizado por BP-Amoco en 700 pozos perforados, se
present 178 casos de pega de tubera en el Golfo de Mxico y Estados
Unidos, durante 1985-1988. [footnoteRef:9] [9: Proao Juan,
Villamarin Diego, (2013), Anlisis Tcnico de los Factores de Pega de
Tubera en Pozos Perforados en la Amazona Ecuatoriana.]
4.1 POZOS CON EMPAQUETAMIENTO DE TUBERA DE PERFORACIN EN LA
SECCIN DE 8 DEL CAMPO PALO AZUL
4.1.1 Resea de los campos
Resea Palo Azul 029Durante la perforacin del pozo Palo Azul 029,
en la fase de 8 , en la formacin Holln (estuario fluvial) a 10719
MD, present agresivos comportamientos a la derecha y un decremento
de ngulo, la zona del objetivo principal presento una pega de
tubera, mientras se perforaba perdiendo rotacin con circulacin
total, se trabaj tensionando tubera con P/U 400 KLBS y S/O 270 KLBS
y se circula varias veces obteniendo resultados positivos.La
litologa presenta arenisca con intercalaciones de lutita.
Resea Palo Azul 049 ST1Durante la perforacin del pozo Palo Azul
049 ST1, en la fase de 8 , se present problemas de empaquetamiento,
por lo cual se increment el peso de lodo de 12.3ppg a 12.7ppg y se
baj rimando con mayor RPM, obteniendo resultados positivos en la
bajada la tubera.
Se presentaron varios intervalos con restriccin, adems a la
profundidad de 10300 MD (Napo Medio), se empaca y pierde rotacin,
se trabaja la sarta y se recupera circulacin y rotaria; al igual
que en 10840 MD (Napo Basal), los dos eventos sucedieron en lutitas
con intercalaciones de caliza.
Con el BHA Direccional #10 desde 12000 MD hasta 11120 MD, se
empaqueta la sarta, se maniobra para encontrar circulacin y
continuar sacando BHA #10. Los intervalos de arenisca T y arenisca
U se sac backreaming.Sacando BHA Direccional #11 desde 12130 MD
(punto liner 7) hasta 12040 MD, (estuario fluvial), se pega la
tubera, existe circulacin pero no rotacin, se trabaja la sarta sin
xito, se mantuvo pldora pipelax en reposo, por efecto de accin de
la pldora pipelax, se trabaj la tubera martillando hacia abajo con
xito, recuperando rotacin. La tubera se empaqueta y pierde
circulacin, se maniobr con xito, se circul hasta estabilizar
parmetros, se sac BHA Direccional #11 desde 12040 MD hasta
superficie y se observa que sale incompleto, quedando en fondo 910
de pescado.
Resea Palo Azul 050H Durante la perforacin del pozo Palo Azul
050H, en la seccin 8 a la profundidad de 10926 MD se obtuvo una
rata de penetracin muy baja (ROP promedio: 4 ft/h), por lo que se
decide sacar hasta zapato del casing 8 1/2 para ampliar hoyo a 9
7/8. Durante el viaje se obtuvieron puntos de restriccin y un
intervalo en el que se present empaquetamiento de la sarta se
trabaj la sarta @ 10572 MD para restablecer rotacin y circulacin
normales. La formacin a la profundidad donde se present la
restriccin presenta la siguiente litologa: caliza con finas
intercalaciones de lutita, perteneciente a la formacin Napo,
Miembro Caliza B.
Resea Palo Azul 051HDurante la perforacin del pozo Palo Azul
051H, en la seccin de 8 , se present problemas al momento de sacar
BHA direccional # 11, con backream desde 11711 MD hasta 11405 MD,
donde se observa pega de tubera; se trabaj sarta con toque y
martilleo obteniendo resultado positivo. Contino sacando tubera con
backream desde 11405 MD hasta 11130 MD, presentado problema de pega
@ 11130 MD; se trabaj tubera obteniendo resultado positivo. Contino
sacando tubera con backream desde 11130 MD hasta 10540 MD, donde se
presenta pega de tubera @ 11405 MD.
44.1.2 GPM vs ngulo
Grfica 1: GPM vs ngulo de los pozos del Campo Palo
Azul.Elaborado por: Ambar Guerrero, Richard Chamba
22Anlisis del GPM de cada pozo
En el pozo Palo Azul 029, en la seccin de 8 , para un ngulo
menor a 35, el comportamiento de los GPM se mantuvo en 360 durante
las operaciones de perforacin, se recomienda un GPM mnimo de 300.
El comportamiento de este parmetro puede ser considerado como
regular.
En el pozo Palo Azul 049 ST1, en la seccin de 8 , para un ngulo
mayor a 55, el comportamiento de los GPM varo entre 360 a 440, esto
es aceptable, se recomienda un GPM mnimo de 500. El comportamiento
de este parmetro puede ser considerado como regular.
En el pozo Palo Azul 050H, en la seccin de 8 , para un ngulo
mayor a 55, el comportamiento de los GPM se mantuvo en 380 y 440
durante las operaciones de perforacin, se recomienda un GPM mnimo
de 500. El comportamiento de este parmetro puede ser considerado
como regular.
En el pozo Palo Azul 051H, en la seccin de 8 , para un ngulo
mayor a 55, el comportamiento de los GPM se mantuvo en 400 durante
las operaciones de perforacin, se recomienda un GPM mnimo de 500.
El comportamiento de este parmetro puede ser considerado como
regular.
Comentario final del GPM
En los pozos Palo Azul 029 y 051 el GPM se mantuvo constante,
por encima de los intentos de empaquetamiento, que se presentaron,
mientras que en el pozo Palo Azul 049 se estuvo perforando con GPM
muy variable, produciendo un empaquetamiento de tubera en dos
puntos, en el primer punto el empaquetamiento es controlado al
aumentar el GPM y en el segundo punto no se logra controlar el
empaquetamiento, donde se tuvo una reduccin de GPM, en el pozo Palo
Azul 050, se estuvo perforando con GPM muy variable, provocando un
intento de empaquetamiento, donde se aument el GPM y se control
satisfactoriamente.
234.1.3 ROP vs ngulo
24
Grfica 2: ROP vs ngulo de los pozos del Campo Palo
Azul.Elaborado por: Ambar Guerrero, Richard Chamba.
Anlisis del ROP de cada pozo
En el pozo Palo Azul 029, en la seccin de 8 , para un ngulo
menor a 35o, la ROP mxima recomendada es de 240 ft/h, esta condicin
se cumple.
En el pozo Palo Azul 049 ST1, en la seccin de 8 , para un ngulo
mayor a 55o, la ROP mxima recomendada es de 100 ft/h, esta condicin
se cumple.
En el pozo Palo Azul 050H, en la seccin de 8 , para un ngulo
mayor a 55o, la ROP mxima recomendada es de 100 ft/h, esta condicin
se cumple.
En el pozo Palo Azul 051H, en la seccin de 8 , para un ngulo
mayor a 55o, la ROP mxima recomendada es de 100 ft/h, esta condicin
se cumple.
Comentario final del ROP
En el pozo 029 el ROP, disminuye drsticamente en el intento de
empaquetamiento como medida para controlar el problema, mientras
que en el pozo 049, tanto en el primer y segundo puntos de
empaquetamiento, disminuye moderadamente, pero al intentar aumentar
el ROP, en el segundo punto, no se tuvo xito, por la severidad del
empaquetamiento; en el pozo 050, se aumenta levemente el ROP en el
intento de empaquetamiento, y en el pozo 051, se presentan dos
puntos con intento de empaquetamiento, con un alto ROP, por lo que
para intentar controlar se disminuye el ROP, finalmente logrando
este propsito, controlando el intento empaquetamiento en estos dos
puntos.
254.1.4 RPM vs ngulo
26
Grfica 3: RPM vs ngulo de los pozos del Campo Palo
Azul.Elaborado por: Ambar Guerrero, Richard Chamba.
Anlisis de RPM de cada pozo
En el pozo Palo Azul 029, las RPM es la clave en las operaciones
de circulacin, para arrastrar los slidos a la superficie, se
recomienda un valor mayor a 110 rpm, el cual no se cumple en cuatro
puntos. Los valores por debajo de este lmite recomendado (lnea
verde) haran que la limpieza del pozo sea deficiente acumulando
camas de recortes dentro del pozo.
En el pozo Palo Azul 049 ST1, las RPM es la clave en las
operaciones de circulacin, para arrastrar los slidos a la
superficie, se recomienda un valor mayor a 110 rpm, el cual no se
cumple en tres puntos. Los valores por debajo de este lmite
recomendado (lnea verde) haran que la limpieza del pozo sea
deficiente acumulando camas de recortes dentro del pozo.
En el pozo Palo Azul 050H, las RPM es la clave en las
operaciones de circulacin, para arrastrar los slidos a la
superficie, se recomienda un valor mayor a 110 rpm, el cual
presenta varios puntos en los que no cumple la condicin. Los
valores por debajo de este lmite recomendado (lnea verde) haran que
la limpieza del pozo sea deficiente acumulando camas de recortes
dentro del pozo.
En el pozo Palo Azul 051H, las RPM es la clave en las
operaciones de circulacin, para arrastrar los slidos a la
superficie, se recomienda un valor mayor a 110 rpm, el cual
presenta varios puntos en los que no cumple la condicin. Los
valores por debajo de este lmite recomendado (lnea verde) haran que
la limpieza del pozo sea deficiente acumulando camas de recortes
dentro del pozo.
Comentario final del RPM
En el pozo 029 el RPM, aumenta levemente, en el intento de
empaquetamiento como medida para controlar el problema, mientras
que en el pozo 049, tanto en el primer punto y segundo punto de
empaquetamiento, disminuye moderadamente el RPM, sin xito en el
segundo punto, en el pozo 050, se disminuye el RPM en el intento de
empaquetamiento, y en el pozo 051, se mantiene constante el RPM, en
los dos puntos con intento de empaquetamiento.
274.1.5 Peso del lodo vs Profundidad
28
Grfica 4: Peso del lodo vs MD Palo Azul 051H.Elaborado por:
Ambar Guerrero, Richard Chamba.
Anlisis del peso especfico de lodo de cada campo
En el pozo Palo Azul 029, el peso especfico del lodo se debe
aumentar, para poder tener mejor limpieza y estabilidad de las
paredes de pozo. En este caso el peso especfico de lodo aumenta de
9,8 a 11,3ppg, pero este factor no es nico que evita el
derrumbamiento de las paredes del pozo.
En el pozo Palo Azul 049 ST1, el peso especfico del lodo se debe
aumentar, para poder tener mejor limpieza y estabilidad de las
paredes de pozo. En este caso el peso especfico de lodo va
aumentando de 11,2 a 13ppg, pero este factor no es el nico que
evita el derrumbamiento de las paredes del pozo.
En el pozo Palo Azul 050H, el peso especfico del lodo se debi
aumentar, para poder tener mejor limpieza y estabilidad de las
paredes de pozo. En este caso el peso especfico de lodo se hs
incrementado de 11,3 a 11,7ppg, lo que nos muestra que no vara
considerablemente, pero este factor no es nico que evita el
derrumbamiento de las paredes del pozo.
En el pozo Palo Azul 051H, el peso especfico del lodo se debe
aumentar, para poder tener mejor limpieza y estabilidad de las
paredes de pozo. En este caso el peso especfico de lodo va
aumentando de 11,5 a 11,7ppg, lo que nos muestra que no vara
considerablemente, pero este factor no es nico que evita el
derrumbamiento de las paredes del pozo.
Comentario final del peso de lodo
En el pozo 029 el peso especfico de lodo, se mantiene constante
en el intento de empaquetamiento, mientras que en el pozo 049,
tanto en el primer y segundo punto, se aumenta el peso especfico de
lodo, pero en el segundo punto no se logra controlar el
empaquetamiento y en los pozos 050 y 051 se aumenta el peso
especfico de lodo para controlar los intentos de
empaquetamiento.
294.1.6 Viscosidad vs Profundidad
30
Grfica 5: Viscosidad vs MD de los pozos del Campo Palo
Azul.Elaborado por: Ambar Guerrero, Richard Chamba.
Anlisis de la viscosidad del lodo de perforacin de cada pozo
En el pozo Palo Azul 029, la viscosidad del lodo de perforacin
tiende a aumentar, lo cual en este caso no es recomendable, debido
a que tenemos presencia de flujo turbulento, en el cual se
recomienda disminuir la viscosidad del lodo de perforacin, para
proporcionar una mejor remocin de las camas de recortes.
En el pozo Palo Azul 049 ST1, la viscosidad del lodo de
perforacin tiende a aumentar lo cual en este caso no es
recomendable debido a que tenemos presencia de flujo turbulento, en
el cual se recomienda disminuir la viscosidad del lodo de
perforacin para proporcionar una mejor remocin de las camas de
recortes.
En el pozo Palo Azul 050H, la viscosidad del lodo de perforacin
tiende a aumentar, lo cual en este caso no es recomendable, debido
a que tenemos presencia de flujo turbulento, en el cual se
recomienda disminuir la viscosidad del lodo de perforacin para
proporcionar una mejor remocin de las camas de recortes.
En el pozo Palo Azul 051H, la viscosidad del lodo de perforacin
tiende a aumentar lo cual en este caso es recomendable debido a que
tenemos presencia de flujo laminar, en el cual se recomienda
aumentar la viscosidad del lodo de perforacin para proporcionar una
mejor remocin de las camas de recortes.
Comentario final de la viscosidad
En el pozo 029 la viscosidad del lodo de perforacin, se mantiene
constante en el intento de empaquetamiento, mientras que, en los
empaquetamientos del pozo 049, en el primer punto, se aumenta
viscosidad teniendo xito, pero en el segundo punto, no se obtuvo el
xito esperado, por lo que se mantuvo la viscosidad constante, y en
los pozos 050 y 051 se aumenta la viscosidad, para controlar los
intentos de empaquetamiento.
314.1.7 Grafica de tiempos
32
Grfica 6: PT vs NPT de los pozos del Campo Palo Azul.Elaborado
por: Ambar Guerrero, Richard Chamba.
Anlisis de tiempos de cada pozo
En el pozo Palo Azul 029, el tiempo total de operaciones del
pozo fue de 27 das, de los cuales el tiempo total no productivo del
pozo representa el 8%, significando 55 horas.
En el pozo Palo Azul 049ST1, el tiempo total de operaciones del
pozo fue de 40 das, de los cuales el tiempo total no productivo del
pozo representa el 34%, significando 321,5 horas.
En el pozo Palo Azul 050H, el tiempo total de operaciones del
pozo fue de 40,1 das, de los cuales el tiempo total no productivo
del pozo representa el 26,13%, significando 340,5 horas.
En el pozo Palo Azul 051H, el tiempo total de operaciones del
pozo fue de 36,8 das, de los cuales el tiempo total no productivo
del pozo representa el 2,77%, significando 24,5 horas.
Comentario final de los tiempos
Cuando se pueden controlar los intentos de empaquetamiento, se
tiene menor tiempo no productivo, debido a que pudieron ser
controlados, mediante buenas prcticas operativas, mientras que en
el empaquetamiento se tiene mayor tiempo no productivo.
334.1.8 Costos Totales
34
Grfica 7: Costos Totales de los pozos del Campo Palo
Azul.Elaborado por: Ambar Guerrero, Richard Chamba.
Anlisis de los costos totales de cada pozo
En el pozo Palo Azul 029, el incremento de los costos, debido al
intento de empaquetamiento de tubera, ocasionado en las operaciones
del pozo, fue de $56.599.
En el pozo Palo Azul 049ST1, el incremento de los costos, debido
al empaquetamiento de tubera, pesca y Side Track ocasionados en las
operaciones del pozo, fue de $1.569.741.
En el pozo Palo Azul 050H, el incremento de los costos, debido
principalmente a problemas con el revestidor y liner en la seccin
de 6 1/8, y problemas de cementacin en la seccin de 12 , fue de
$1.378.874.
En el pozo Palo Azul 051H, en este pozo no se incrementaron los
costos, por el contrario el costo real del pozo fue $1.139.725
menor al costo planificado, puede haberse planificado con un costo
alto, debido a la presuncin basados en los problemas obtenidos en
los anteriores pozos, donde hubo un aumento al costo de perforacin
del pozo por problemas de empaquetamiento.
Comentario final de los costos totales
En los pozos 029, 049 y 050, los costos de perforacin, se
aumentaron con respecto al valor planificado, por los problemas,
que se presentaron durante la perforacin. En el pozo 051, no hubo
aumento de costos, por el contrario, su costo fue menor del valor
planificado, debido a que no se tuvo problemas durante la
perforacin, por las buenas prcticas operativas, que se realizaron
en este pozo, ya que se tom en cuenta las lecciones aprendidas y
recomendaciones de los anteriores pozos perforados.
4.1.9 Comentarios finales de cada pozo
Comentario final 029En la seccin de 8 , se presentaron pequeos
problemas de intento de empaquetamiento, en esta seccin el fluido
hizo su trabajo manteniendo todas las propiedades para estabilizar
al pozo y se aument el peso del mismo de 9,8 a 11,3ppg. El valor de
la rata de penetracin (ROP), estuvo por debajo del valor mximo
recomendado de 240 ft/h.
El valor de la rata de circulacin (GPM) se mantuvo en 360 GPM,
mayor al valor mnimo recomendado de 300 GPM; la rotacin de la sarta
(RPM) registra un valor mnimo de 100 rpm, el recomendado es 110
rpm, los slidos insolubles de baja gravedad especfica (LGS) tienen
un valor mximo de 3,7%, esto es adecuado y est dentro del rango
recomendado, que es de (5-8)%; entonces los LGS, RPM y GPM, al ser
parmetros que se encuentran dentro de sus rangos recomendados, se
muestra una adecuada limpieza del pozo.
Es decir en el punto donde se present, el intento de
empaquetamiento a 10719 ft, el ROP disminuyo, el GPM se mantuvo
contante, el RPM, peso de lodo y la viscosidad plstica aumentaron.
Con la manipulacin de estos parmetros, se obtuvo una mejor
limpieza, contribuyendo al control del problema del pozo.
Comentario final 049 ST1En la seccin de 8 , se presentaron
problemas de empaquetamiento, en esta seccin el fluido hizo su
trabajo manteniendo todas las propiedades para estabilizar al pozo
y se aument el peso del mismo de 11,2 a 13ppg. El valor de la rata
de penetracin (ROP), estuvo por debajo del valor mximo recomendado
de 100 ft/h.
El valor de la rata de circulacin (GPM) vari entre 360 a 440
GPM, menores al valor mnimo recomendado de 500 GPM; la rotacin de
la sarta (RPM) registra un tres valores mnimos de 80, 100 y 100
rpm, el recomendado es 110 rpm, los dems valores estn por encima de
este valor; los slidos insolubles de baja gravedad especifica (LGS)
tienen un valor mximo de 10,6%, esto no es adecuado y no est dentro
del rango recomendado, que es de (5-8)%; entonces el LGS, RPM y
GPM, al ser parmetros que no se encuentran dentro de sus rangos
recomendados, nos muestran una mala limpieza del pozo.
Es decir en los puntos donde se presentaron, los
empaquetamientos, a 10812 el GPM, peso de lodo y la viscosidad
plstica aumentaron, ROP y RPM disminuyeron, teniendo xito con la
manipulacin de estos parmetros, mientras que a 12040ft el GPM, el
ROP y el RPM disminuyeron, el peso de lodo y la viscosidad plstica
aumentaron, sin embargo, no se pudo controlar el empaquetamiento,
por encima de la manipulacin de estos parmetros.
Comentario final 050 HEn la seccin de 8 , no se presentaron
problemas de empaquetamiento, en esta seccin el fluido hizo su
trabajo manteniendo todas las propiedades para estabilizar al pozo,
y se aument el peso del mismo de 11,3 a 11,7 ppg. El valor de la
rata de penetracin (ROP), estuvo por debajo del valor mximo
recomendado de 100 ft/h.
El valor de la rata de circulacin (GPM) varo entre 380 a 440
GPM, menores al valor mnimo recomendado de 500 GPM; la rotacin de
la sarta (RPM) registra la mayora de valores menores al recomendado
que es 110 rpm esto se puede atribuir a que inicialmente se decidi
ampliar hoyo de 8 1/2" a 9 7/8" desde 10800MD hasta 10926 MD, los
slidos insolubles de baja gravedad especifica (LGS) tienen un valor
mximo de 7,9%, esto est dentro del rango recomendado, que es de
(5-8)%; entonces el LGS, RPM y GPM, al ser parmetros que se
encuentran dentro de sus rangos recomendados, se puede considerar
que hubo una adecuada limpieza del pozo.
Es decir en el punto donde se present, el intento de
empaquetamiento a 10571ft, el ROP, peso de lodo y la viscosidad
plstica aumentaron, el GPM se mantuvo contante y el RPM disminuy.
Con la manipulacin de estos parmetros, se obtuvo una mejor
limpieza, contribuyendo al control del problema del pozo.
Comentario final 051 HEn la seccin de 8 , se presentaron
problemas de empaquetamiento de tubera @ 11130 MD y varios intentos
de empaquetamiento desde 11130 MD hasta 10540 MD mientras se sacaba
la tubera, en esta seccin el fluido hizo su trabajo, manteniendo
todas las propiedades, para estabilizar al pozo y se aument el peso
de lodo de 11,5 a 11,7ppg. El valor de la rata de penetracin (ROP),
estuvo por debajo del valor mximo recomendado de 100 ft/h.
El valor de la rata de circulacin (GPM) se mantuvo a 400 GPM,
menor al valor mnimo recomendado de 500 GPM; la rotacin de la sarta
(RPM) registra en la mayora valores cercanos al recomendado que es
110 rpm, por lo que se puede decir que est dentro de lo
recomendado, los slidos insolubles de baja gravedad especifica
(LGS) tienen un valor mximo de 6,2%, esto est dentro del rango
recomendado, que es de (5-8)%; entonces el LGS, RPM y GPM, al ser
parmetros que se encuentran dentro de sus rangos recomendados, se
puede considerar que hubo una adecuada limpieza del pozo.
Es decir en los puntos donde se presentaron, los intentos de
empaquetamiento, el RPM y GPM se mantuvieron contantes, peso de
lodo y viscosidad plstica aumentaron, pero a 11130ft el ROP
disminuye y a 11405ft el ROP aument. Con la manipulacin de estos
parmetros, se obtuvo una mejor limpieza, contribuyendo al control
del problema del pozo.
4.2. ANLISIS GENERAL DE LAS CAUSAS EMPAQUETAMIENTO DE TUBERA DE
PERFORACIN EN LA SECCIN DE 8 DEL CAMPO PALO AZUL.
4.2.1 Clasificacin de los problemas presentados en los
pozos.Tabla 6: Clasificacin de los problemas presentados en los
pozos.PozosIntento de empaquetamientoEmpaquetamientoOtros
problemas
Palo Azul 029X
Palo Azul 049-ST1X
Palo Azul 050HX
Palo Azul 051HX
Palo Azul 052X
Elaborado por: Ambar Guerrero, Richard Chamba.
De la muestra de cinco pozos, se obtuvo como resultado, que en
tres de ellos se present intentos de empaquetamiento, los cuales
fueron controlados satisfactoriamente; en uno se present
empaquetamiento, el cual no pudo ser remediado, motivo por el cual
se tuvo que realizar un Side Track y un pozo presento problemas
externos a nuestro estudio.Lo que se refleja con un 60% de intentos
de empaquetamiento, 20% de empaquetamiento y un 20% con otros
problemas, como se muestra en la grfica 8.
Grfica 8: Problemas presentados en los pozos.Elaborado por:
Ambar Guerrero, Richard Chamba.
4.2.2. Problemas durante las operaciones
Grfica 9: Problemas durante las operaciones en los
pozos.Elaborado por: Ambar Guerrero, Richard Chamba.
Luego del anlisis a los reportes finales de perforacin, se
observ que en tres pozos (60%) presentaron problemas de intento y/o
empaquetamiento de la tubera durante la perforacin, un pozo (20%)
mientras se sacaba tubera y un pozo (20%) cuando se realizaba la
corrida de registros elctricos.
4.2.3 Intervalos de ngulos en el que se produjeron los
empaquetamientos.
Grfica 10: ngulo del empaquetamiento en los pozos.Elaborado por:
Ambar Guerrero, Richard Chamba.
Como muestra la grfica 10, se tiene que el intervalo de 0 a 35
grados de inclinacin se presenta un intento de empaquetamiento en
el pozo 29; en el intervalo de 35 a 55 grados de inclinacin no se
present ningn empaquetamiento y en el intervalo mayor a 55 grados
de inclinacin se present: en el pozo 49 (dos empaquetamientos), en
el pozo 50 (dos intentos de empaquetamiento) y en el pozo 51 (un
intento de empaquetamiento).Lo que se expresa en la grfica 11, con
un 83% de intentos y/o empaquetamiento que se produjo en el rango
de ngulo de inclinacin mayor a 550 y un 17% de intento y/o
empaquetamiento que se produjo en el rango de ngulo de inclinacin
de 00 a 350.
Grfica 11: Rangos del empaquetamiento en los pozos.Elaborado
por: Ambar Guerrero, Richard Chamba.
364.2.4 Resumen Final de los Parmetros de Perforacin en los
puntos donde se present el empaquetamiento de tubera.Tabla 7:
Resumen Final de los Parmetros de Perforacin en los puntos donde se
present el empaquetamiento de tubera.PozoPuntos de Empaquetamiento
MDMDnguloGPMROPRPMPeso de lodoViscosidadLGS %LitologaAcciones
realizadasLecciones aprendidas
Palo Azul 29107191072814,7438016,312011,3173,7Comprendido por
arenisca con intercalaciones de lutita, perteneciente a la formacin
Holln. Se trabaja sarta para liberar.Mejorar el puenteo de
fluido.
Palo Azul 49 ST1108121077273,5837027,313011,32610,6Comprendido
por lutita con intercalaciones de caliza y un cuerpo de toba,
perteneciente a la formacin Napo.Crear mesas de trabajo con el
personal involucrado, para determinar las mejores estrategias a
usar, minimizando y monitoreando problemas del hueco en formaciones
prefracturadas y geomecnica, usando imgenes de pozo.Monitoreo
constante de las medidas LWD MWD y Copilot, para tomar acciones
correctivas oportunas, que minimicen los problemas en los viajes.
Mejorar las prcticas operacionales durante la perforacin, para
minimizar problemas del hoyo. Monitorear continuamente las
vibraciones, para desarrollar una tabla de parmetros de las
formaciones.
1086876,2144011,110011,728
120401200385,994407,613012,729Comprendido por arenisca con
intercalaciones de lutita, perteneciente a la formacin Holln.
1209785,9241017,511013,029
Palo Azul 50 H105711057161,02440288011,3227,9Caliza con finas
intercalaciones de lutita, perteneciente a la formacin Napo.Se
trabaja sarta para liberar.Mejorar el puenteo de fluido.
11,524
Palo Azul 51 H11130110517440069,110011,3256,2Comprendido por un
cuerpo extenso de lutita con intercalaciones de caliza hacia su
tope, perteneciente a la formacin Napo.Se trabaja la sarta durante
el viaje y se logra liberar los puntos apretados.La zona de lutitas
presenta empaquetamientos durante los viajes, es necesario asegurar
la limpieza antes del viaje.
1114576,840033,6100
114051133581,840048,910011,726Comprendido por arenisca con
intercalaciones de lutita, perteneciente a la formacin Holln.
1143084,140058,7100
Elaborado por: Ambar Guerrero, Richard Chamba.
41
Analizando la litologa de las profundidades, donde se produjeron
los intentos y/o empaquetamientos, muestra tres ocurrencias en la
formacin Holln y tres en la formacin Napo, teniendo en comn todos
estos miembros la presencia de caliza y/o arenisca con
intercalaciones de lutita.
CAPTULO V
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CONCLUSIONES
Las causas que produjeron un empaquetamiento de tubera en la
seccin de 8 del Campo Palo Azul, en los pozos 029, 049ST1, 050H y
051H, fueron principalmente la mala limpieza del pozo y la
presencia de lutitas naturalmente sobre-presionadas.
En el pozo Palo Azul 049 ST1, la causa del empaquetamiento fue
la mala limpieza del pozo, debido al LGS (slidos insolubles de baja
gravedad especfica), ya que deteriora gradualmente las propiedades
del lodo, y en este caso estuvo fuera del lmite recomendado entre
(5-8) %; adems, no se manej de buena manera los parmetros de
perforacin como son: GPM, ROP, RPM, recomendados para el ngulo de
desviacin para este pozo, lo que provoc que no se extraigan todos
los recortes a superficie de manera satisfactoria.
En los pozos Palo Azul 029, 050H y 051H, la causa del intento de
empaquetamiento fue la presencia de intercalaciones de lutitas
inestables, en la caliza y/o arenisca pertenecientes a las
formaciones Holln y Napo, los cuales pudieron ser controlados
debido al buen manejo de los parmetros de perforacin y propiedades
de los fluidos de perforacin como peso especfico de lodo y
viscosidad plstica del lodo de perforacin, adems se present un LGS
dentro del rango recomendado.
Los intentos y/o empaquetamientos de la tubera, durante la
perforacin se produjo, en tres pozos (60%), mientras se sacaba
tubera un pozo (20%) y cuando se realizaba la corrida de registros
elctricos un pozo (20%).
Una causa adicional del empaquetamiento, tambin se relaciona con
el estado de alerta de las personas involucradas en la perforacin,
descuidando su atencin a las advertencias del pozo como: la
disminucin de la cantidad de recortes en las zarandas, la presencia
de arrastre mientras se saca tubera y el incremento de torque y
arrastre mientras se perfora.
El 83% de intentos y/o empaquetamiento, se produjo en el rango
de ngulo de inclinacin mayor a 550 (pozos horizontales), y el 17%
de intento y/o empaquetamiento se produjo en el rango de ngulo de
inclinacin de 00 a 350, (pozos tipo J).
El 66,7% de la muestra, presento intentos y/o empaquetamientos
de tubera y el 33,3% no presento problemas de empaquetamiento, en
la seccin de 8 del Campo Palo Azul. Una de las consecuencias del
empaquetamiento en los pozos, se ve evidenciado en el aumento de
costos, as se tiene que en el pozo Palo Azul 049ST1, aumento
$1.569.741 (18,40%) del costo planificado y por ende se produjo un
retraso en el tiempo de perforacin.
Cuando se perforen pozos, tener cuidado en las zonas con
presencia de lutita y arenisca con intercalaciones de lutita,
manipulando correctamente los parmetros de perforacin, tomando en
cuenta: para ngulos de 00 a 350, un lmite mnimo de 300 GPM y ROP
mxima de 240ft/h, de 350 a 550, un lmite mnimo 450 GPM y ROP mxima
de 125ft/h, y para ngulos mayores a 550, un lmite mnimo 500 GPM y
ROP mxima de 100ft/h. Para todos los ngulos se recomienda valores
mayores a 110rpm.
RECOMENDACIONES
Prcticas operativas: Controlar los parmetros hasta estabilizar
presin y caudal, esto minimiza la posibilidad de empaquetamientos.
Mantener los parmetros y consideraciones de limpieza, asegurando
los retornos de limpios y usar los mayores parmetros de rotacin y
caudal posibles durante el desplazamiento de pldoras. La zona de
lutitas presenta empaquetamientos durante los viajes, es necesario
asegurar la limpieza antes del viaje.
En presencia de flujo turbulento se recomienda disminuir la
viscosidad plstica, y en presencia de flujo laminar aumentar la
viscosidad plstica y para mejorar la limpieza y estabilidad de las
paredes del pozo, se debe aumentar el peso del lodo. En la
perforacin de futuros pozos en el Campo Palo Azul y en los dems
campos del pas y del mundo, se deben realizar estudios de detalle
de los problemas presentados en la perforacin de pozos anteriores;
con el objetivo de determinar la factibilidad de continuar con la
perforacin de pozos horizontales, o en su lugar preferentemente
perforar pozos direccionales.
Se debe considerar las lecciones aprendidas de operaciones de
perforacin anteriores, con el fin de evitar el cometer los mismos
errores, tomando en cuenta que los eventos negativos en operacin de
perforacin en muchas ocasiones son reiterativos.
Una vez comprobada la pega de tubera, y realizadas las
operaciones de liberacin y pesca, si en un lapso de 4 das no se
tiene los resultados de liberacin esperados, proceder a realizar el
sidetrack para evitar un mayor incremento en los costos operativos
totales planificados.
Mantener la prctica de circular de 3 a 5 minutos al terminar
cada parada, esto permite levantar recortes de fondo, ayudar a la
limpieza y lograr mayores ROP.
En presencia de lutitas de la formacin Napo, se debe evitar
circular por tiempo prolongado, porque puede acarrear inestabilidad
de las mismas, ocasionando empaquetamiento de tubera.
Los tiempos de conexiones y toma de surveys, deben ser lo ms
cortos posibles, para evitar, tener la sarta esttica por mucho
tiempo.
43Grfico1
Hoja1GPM MINGPMANGULOPOZOSROP MAXROPRPM MAXRPMPESO LODOPalo Azul
29MD (ft)InclinacinROP (ft/h)RPMGPMGPM minROP maxRPM
min30038018.022924029.51101001016118.0229.510038030024011030038016.6824033.01101201025516.6833.012038030024011030038015.8424028.21101001035015.8428.210038030024011030038016.0924051.31101001044416.0951.310038030024011030038015.0524056.41101001053915.0556.410038030024011030038015.1324057.01101101063315.1357.011038030024011030038014.7424016.31101201072814.7416.312038030024011050036055.304910033.9110100Palo
Azul 49MD (ft)InclinacinROP (ft/h)RPMGPMGPM minROP maxRPM
min50036057.9810026.8110801001655.3033.910036050010011050036060.941005.31101101011157.9826.88036050010011050039063.1910014.11101301020560.945.311036050010011050039065.4510039.41101301030063.1914.113039050010011050036067.3610030.31101301039465.4539.413039050010011050037069.3510042.11101301048967.3630.313036050010011050037071.6010031.21101301058369.3542.113037050010011050037073.5810027.31101301067871.6031.213037050010011050044076.2110011.11101001077273.5827.313037050010011050040077.3510044.11101301086876.2111.110044050010011050040079.2410039.21101301096377.3544.113040050010011050040081.8610029.71101301105879.2439.213040050010011050040083.7010037.41101301115281.8629.713040050010011050040083.9510043.21101301124783.7037.413040050010011050044084.3810046.71101301134183.9543.213040050010011050044084.5010082.71101301143684.3846.713044050010011050044085.1210051.71101301153084.5082.713044050010011050044085.5310024.91101301162585.1251.713044050010011050044085.9310023.91101301171985.5324.913044050010011050044086.3310013.91101301181485.9323.913044050010011050044085.991007.61101301190886.3313.913044050010011050041085.9210017.51101101200385.997.613044050010011045044050.595012520.5110601209785.9217.511041050010011045044053.381253211060Palo
Azul 50MD (ft)InclinacinROP (ft/h)RPMGPMPeso de lodo
(ppg)50038056.1510023.1110701017650.5920.56044011.345012511050038059.1110025.21101201027553.38326044011.345012511050044061.0210028110801037456.1523.17038011.450010011050038063.9910028.51101001047259.1125.212038011.450010011050038066.210026.41101001057161.02288044011.550010011050042070.510022.7110801066963.9928.510038011.550010011050038071.2610037.11101201076866.226.410038011.550010011050038073.8110012.81101101094470.522.78042011.550010011050038077.5210015.71101301096771.2637.112038011.550010011050042077.7810030.5110801106573.8112.811038011.550010011050042080.4710034.3110901116477.5215.713038011.550010011050038083.8710023.5110901126277.7830.58042011.650010011050040056.75110026.11101101136080.4734.39042011.65001001105004006010035.71101101145383.8723.59038011.650010011050040063.610045110110Palo
Azul 51MD (ft)InclinacinROP (ft/h)RPMGPMgpm
min50040065.710079.51101251046656.726.111040050050010011050040068.610063.9110100105646035.711040050050010011050040071.3100621101001066263.6451104005005001001105004007410069.11101001076065.779.512540050050010011050040076.810033.61101001085868.663.910040050050010011050040079.1100641101001095671.36210040050050010011050040081.810048.9110100110517469.110040050050010011050040084.110058.71101001114576.833.61004005005001001105004008410032.51101001124079.16410040050050010011050040086.510029.61101001133581.848.91004005005001001101143084.158.7100400500500100110115248432.51004005005001001101161986.529.6100400500500100110MDPESOPV101469.8151008111.3171075411.317491015011.2251029311.3261078911.3261086011.7281109512.0251175612.0271200012.7291213013.029501021411.3221071011.5241092611.5241109011.5251142011.6251155611.725511035911.5211038111.5231060211.5231130011.3251071111.726
horasporcentajediasProductivo592.591.5124.6929No
Productivo55.08.492.29Productivo63166.2526.2949No
Productivo321.533.7513.4962.573.8740.150340.526.1314.1985997.2335.795124.52.771.02592.555.01Palo
Azul 29631321.52Palo Azul 49 ST1962.5340.53Palo Azul
50H85924.54Palo Azul 51HPlanificadoRealIncremento$ 4,639,656$
4,696,255$ 56,599Palo Azul 29$ 6,974,564$ 8,544,305$ 1,569,741Palo
Azul 49 ST1$ 5,865,446$ 7,244,320$ 1,378,874Palo Azul 50H$
7,821,700$ 6,681,975Palo Azul 51H
Hoja2MD (ft)InclinacinROP (ft/h)RPMGPMgpm
min1046656.726.111040050050010011012105646035.7110400500500100110121066263.645110400500500100110121076065.779.5125400500500100110121085868.663.9100400500500100110121095671.36210040050050010011012110517469.1100400500500100110121114576.833.6100400500500100110121124079.164100400500500100110121133581.848.9100400500500100110121143084.158.710040050050010011012115248432.5100400500500100110121161986.529.610040050050010011012
Hoja3
Grfico2
Hoja1GPM MINGPMANGULOPOZOSROP MAXROPRPM MAXRPMPESO LODOPalo Azul
29MD (ft)InclinacinROP (ft/h)RPMGPMGPM minROP maxRPM
min30038018.022924029.51101001016118.0229.510038030024011030038016.6824033.01101201025516.6833.012038030024011030038015.8424028.21101001035015.8428.210038030024011030038016.0924051.31101001044416.0951.310038030024011030038015.0524056.41101001053915.0556.410038030024011030038015.1324057.01101101063315.1357.011038030024011030038014.7424016.31101201072814.7416.312038030024011050036055.304910033.9110100Palo
Azul 49MD (ft)InclinacinROP (ft/h)RPMGPMGPM minROP maxRPM
min50036057.9810026.8110801001655.3033.910036050010011050036060.941005.31101101011157.9826.88036050010011050039063.1910014.11101301020560.945.311036050010011050039065.4510039.41101301030063.1914.113039050010011050036067.3610030.31101301039465.4539.413039050010011050037069.3510042.11101301048967.3630.313036050010011050037071.6010031.21101301058369.3542.113037050010011050037073.5810027.31101301067871.6031.213037050010011050044076.2110011.11101001077273.5827.313037050010011050040077.3510044.11101301086876.2111.110044050010011050040079.2410039.21101301096377.3544.113040050010011050040081.8610029.71101301105879.2439.213040050010011050040083.7010037.41101301115281.8629.713040050010011050040083.9510043.21101301124783.7037.413040050010011050044084.3810046.71101301134183.9543.213040050010011050044084.5010082.71101301143684.3846.713044050010011050044085.1210051.71101301153084.5082.713044050010011050044085.5310024.91101301162585.1251.713044050010011050044085.9310023.91101301171985.5324.913044050010011050044086.3310013.91101301181485.9323.913044050010011050044085.991007.61101301190886.3313.913044050010011050041085.9210017.51101101200385.997.613044050010011045044050.595012520.5110601209785.9217.511041050010011045044053.381253211060Palo
Azul 50MD (ft)InclinacinROP (ft/h)RPMGPMPeso de lodo
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Hoja3
Grfico3
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Hoja3
