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UDABOL SANTA CRUZ Ingeniera en Gas y Petrleo Inv. De Operaciones PERFORACIN DIRECCIONALRealizado por: Condori Limber Cuellar Graciela Muoz Isaac

La perforacin direccional se ha convertido en una herramienta muy importante para el desarrollo de los depsitos de petrleo y gas.

Probablemente el aspecto ms importante de la perforacin direccional controlada es que le permite a los productores de todo el mundo desarrollar depsitos que nunca podran ser alcanzados econmicamente de otra manera

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Definicin de perforacin direccionalLa perforacin direccional controlada es la ciencia y arte de desviar un agujero a lo largo de un curso planeado, desde una localizacin de partida, hasta un objetivo, ambos, definidos por un sistema de coordenadas.

Un pozo direccional tpico, comienza con un pozo vertical, de donde en algn punto se desva de manera que la localizacin del fondo puede terminar a cientos de metros de distancia del punto de partida.

Con el uso de la perforacin direccional, se pueden perforar varios pozos desde una misma localizacin/plataforma

Historia de la Perforacin DireccionalLa perforacin direccional inicialmente fue usada como operacin correctiva, ya fuera para librar pescados, verticalizar agujeros desviados accidentalmente o para perforar pozos vecinos de alivio para controlar reventones

El primer pozo direccional se perfor en 1930 en Huntington Beach, California, pero no recibi reconocimiento favorable hasta 1934, donde se perfor un pozo direccional para intersectar un pozo descontrolado.

Aplicaciones de la Perforacin Direccional1.- El Side track.

El sidetrack fu la primera tcnica de perforacin direccional para librar obstrucciones (pescados)

Las localizaciones inaccesibles, tal como objetivos localizados bajo ciudades, ros, o reas sensitivamente ambientales hacen necesario localizar elequipo de perforacin lejos del objetivo.2.- Localizaciones Inaccesible

Se ha encontrado que los domos salinos son excelentes trampas naturales de hidrocarburos acumulados debajo de la tapa superior del domo. Se perfora un pozo direccional para alcanzar el yacimiento atrapado y as prevenir los problemas asociados con la perforacin a travs de estas estructuras.3.- Perforacin en Domo de sales

El control de fallas es una aplicacin para perforar un pozo direccional en formaciones subterrneas donde exista una falla sin cruzar la lnea de sta.4.- Control de fallas

En este caso se perforan varios pozos exploratorios desde un solo agujero desvindose del pozo original a diferentes profundidades y distancias, sin la necesidad de perforar otro pozo.

5.- Mltiples de pozos exploratorios desde un solo agujero

Este tipo de perforacin se desarrolla cuando un yacimiento que est localizado bajo grandes volmenes de agua, en el cual se hace una perforacin direccional terrestre. Donde la cabeza del pozo est en tierra mientras que el agujero se perfora direccionalmente bajo el agua para alcanzar el yacimiento. 6.- Perforacin terrestre desde localizaciones marinas

Esta tcnica ahorra dinero por que los equipos terrestres son mucho ms econmicos que las plataformas marinas.

El uso de esta tcnica es el modo ms econmico para desarrollar campos costa afuera. Se perforan varios pozos direccionales desde una solaplataforma.

7.-Perforacin costa afuera de pozos mltiples

L os pozos de alivio son usados para matar pozos descontrolados interceptndolos. Se debe planear cuidadosamente un pozo direccional para localizar e interceptar al pozo fuera de control. Es aquel que se perfora para controlar un pozo en erupcin.

8.-Pozos de alivio

Los pozos horizontales sirven para interceptar horizontalmente una formacin productora para mejorar su produccin. Esta tcnica incrementa el rea superficial de una formacin productora. Especialmente cuando la permeabilidad efectiva del yacimiento es vertical.

9.-Pozos horizontales

Los pozos de alcance extendido se perforan para alcanzar yacimientos que tienen un desplazamiento horizontalmayor a 5000 metros.

10.-Pozos de alcance extendido

Los pozos multilaterales tiene varios agujeros que corren lateralmente saliendodesde un solo pozo original

11.-Pozos multilaterales

Los pozos de radio corto, normalmente reentradas de pozos verticales viejos, tienen curvas con un radio de 44 m. o menos, que no pueden perforarse con motores convencionales. Se utilizan para aislar zonas de produccin con alta/baja presin o arenas con agua sin la necesidad de asentar/cementar un liner. 12.-Pozos de radio corto, mediano y largo

Este tipo de perforacin es deseable cuando el inicio de desviacin se realiza abajo de formaciones problemticas.

Tipos de Perfiles de Pozos DireccionalesTipo I: El pozo se planea de modo que la desviacin inicial se obtenga a pocaprofundidad. El ngulo de inclinacin se mantiene constante hasta llegar alObjetivo.

Esta configuracin se usa principalmente para pozos de profundidad moderada, en regiones en las que la produccin est en un solointervalo y en las que no se requieren sartas intermedias de revestimiento. Se usatambin para perforar pozos ms profundos en los que se requiere muchodesplazamiento lateral

Tipo II. Es el pozo de configuracin en S. La desviacin se inicia tambin cercade la superficie. La inclinacin se mantiene, lo mismo que en el Tipo I. hasta quese logra casi todo el desplazamiento lateral. Seguidamente se reduce el ngulo dedesviacin hasta volver el pozo a la vertical para llevar al objetivo

Esta configuracin, que puede traer consigo algunos problemas, se usaprincipalmente para perforar pozos con intervalos productores mltiples, o en losque hay limitaciones impuestas por el tamao y la localizacin del objetivo.

Tipo III. La desviacin se comienza bien debajo de la superficie y el ngulopromedio de inclinacin se mantiene hasta llegar al .Esta configuracin es especialmente apropiada para situaciones tales como las deperforacin de fallas o de domos salinos, o en cualquier situacin en las que se requiera volver perforar o reubicar la seccin inferior del pozo.

Tipo Horizontal, Multilateral, y de Alcance extendido.- La productividad de lospozos horizontales llega a ser mayor que la de uno vertical. Comunican una mayorrea de la formacin productora, atraviesan fracturas naturales, reducen lascadas de presin y retrasan los avances de los contactos agua-aceite o gasaceite.

Mtodos de calculo de estudios direccionales

Puesto que los instrumentos actuales no permiten definir exactamente el rumbodel pozo entre cada punto de estudio, para calcular la localizacin tridimensionalde cada punto o estacin se han desarrollado varios mtodos.

a) Mtodo tangencial (tambin denominado de ngulo terminal)Este antiguo mtodo se basa en la suposicin de que el pozo mantiene la misma inclinacin y el mismo rumbo entre estaciones, y es muy fcil de calcular.

Sin embargo, es muy impreciso, especialmente en pozos de configuracin Tipo I y III en los que indica menos desplazamiento vertical y ms horizontal de los que hay en la realidad, y tambin en los de Tipo II.

En los que indica ms desplazamiento vertical y menos horizontal de los que realmente hay en el pozo.La falta de precisin de este mtodo ha servido de estmulo para desarrollar medios ms exactos.

b) Mtodo en ngulo promedioSe basa en la suposicin de que el recinto del pozo es paralelo al promedio sencillo de los ngulos de inclinacin y direccin entre dos estaciones.Este mtodo que es mucho ms difcil de justificar tericamente es, sin embargo,lo suficientemente sencillo para usarlo en el campo, ya que los clculos se puedenefectuar en una calculadora no programable.

c) Mtodo de radio de curvaturaEste mtodo se basa en la suposicin de que el recinto del pozo es un arco parejo y esfrico entre estaciones o puntos de estudio. Es tericamentesensato y es muy preciso. Sin embargo, no es de fcil aplicacin en el campo porque requiere el uso de una calculadora o computadora programable.

d) Mtodo de curvatura mnimaPresupone que el pozo es un arco esfrico con mnimo de curvatura: enotras palabras, que hay mximo radio de curvatura entre puntos o estaciones deobservacin. Aunque este mtodo tambin comprende muchos clculoscomplejos que requieren computadora programable, es el de mejor justificacinterica y por consiguiente el ms aplicable a casi cualquier pozo.

Profundidad de inicio de desviacin (KOP): Este dato debe obtenerseconsiderando las caractersticas de las formaciones a perforar.

Se recomienda que la etapa de incremento de ngulo se lleve a cabo en formaciones suaves a medias suaves, adems es conveniente que las zonas geopresionadas se atraviesen con un ngulo constante

Puede considerarse que la profundidad del KOP y la velocidad de incremento de ngulo darn la pauta para elegir el patrn de desviacin.