-Perforacion Direccional:

REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL POLITCNICA

DE LA FUERZA ARMADA BOLIVARIANA

PERFORACIN AVANZADA

PROF(A): LILIANA RIVERA ARTIGASPERFORACION DIRECCIONAL

Perforacin DireccionalEs el proceso de dirigir el pozo a lo largo de una trayectoria hacia un objetivo predeterminado, ubicado a determinada distancia lateral de la localizacin lateral del equipo de perforacin. En principios, esta tecnologa surgi como una operacin de remedio. Se desarroll de tal manera que ahora se considera una herramienta de optimizacin de yacimientos.Causas que originan la Perforacin Direccional. Localizaciones Inaccesibles: Son aquellas reas a perforar donde se encuentra algn tipo de instalacin o edificacin (plazas o edificios), o donde el terreno por condiciones naturales (lagunas, ros, montaas) hacen difcil su acceso.

Domos Salinos: Los domos de sal son trampas naturales de acumulamiento de petrleo, localizado en estratos debajo de la protuberancia lateral de cobertura dura. Existen varios problemas asociados con la perforacin de un pozo a travs de formaciones de sal; estos problemas pueden ser minimizados en parte utilizando un lodo saturado de sal; pero otra solucin es perforando un pozo direccional para alcanzar el reservorio y de esta manera evitar perforar a travs de la formacin salina. Entre los problemas que puede ocasionar los domos de sal podemos mencionar corrosin en la tubera, contaminacin del lodo de perforacin, etc.

Formaciones con Fallas: Los pozos direccionales tambin se perforan para evitar la perforacin de pozos verticales a travs de un plano de falla, el cual podra deformar o cortar el casing, adems cuando se perfora originalmente hoyos verticales, son comunes desviaciones no deseadas las cuales frecuentemente se deben a formaciones que presentan fallas.

Mltiples de pozo con una misma plataforma: La aplicacin ms comn de la tcnica de perforacin direccional se encuentra en la perforacin costa afuera. Muchos yacimientos de petrleo y gas se encuentra ms all del alcance de los equipos de perforacin terrestre. Desde una misma plataforma se pueden perforar varios pozos para reducir el costo de construccin de plataformas individuales y minimizar el costo por instalacin de facilidad de produccin.

Pozo de Alivio: El objetivo de un pozo direccional de alivio es interceptar el conducto de un pozo en erupcin y permitir su control; por medio del pozo de alivio se contrarresta las presiones que ocasionaron el reventn, bombeando lodo pesado dentro del reservorio para vencerla y tener bajo control el pozo problemtico.

Controlar la desviacin de los Pozos Verticales: Tcnica de direccin que se utiliza para Enderezar hoyo torcidos. Cuando la desviacin se produce en un pozo que se supone que es vertical, diversas tcnicas se pueden utilizar para llevar el pozo de nuevo a vertical. Esta fue una de las primeras aplicaciones de la perforacin direccional.

Desviaciones de un hoyo perforado originalmente (SIDETRACK): Desviar fue la tcnica ms comn utilizada en el pasado. Esto se hace para evitar una obstruccin (Pez) en el pozo original, para explorar la extensin de la zona de produccin en un sector determinado de un campo.

Perforacin Costa Afuera: Es el caso donde un reservorio se encuentra en alta mar, pero muy cerca de la tierra, la forma mas econmica para explotar el reservorio puede ser perforar pozos direccionales desde una perforacin que se realiza con un taladro en tierra hacia la costa.

Conceptos Bsicos de Perforacin DireccionalLa terminologa de las mediciones direccionales se ha desarrollado y cambiado con el tiempo. Muchos de estos trminos tienen nombres alternativos.Profundidad Medida o Measured Depth (MD): Se refiere a la profundidad actual del hoyo perforado desde la locacin en superficie, hasta cualquier punto a lo largo de la trayectoria del pozo o hasta la profundidad total.

Profundidad Vertical Verdadera o True Vertical Depth (TVD): Es la distancia vertical entre el origen y cualquier punto a lo largo del pozo. Esta distancia representa la cantidad del hoyo perforado en un plano vertical.Desplazamiento Horizontal: Es la distancia horizontal de cualquier punto del hoyo al eje vertical de referencia.Punto de Arranque o kick off point (KOP): Es la profundidad vertical en la cul se comienza a desviar el pozo.ngulo de Inclinacin: Es el ngulo medido partiendo del eje vertical de la perforacin.Tasa o rata de incremento o Construccin del ngulo (Build up Rate) (grados /100 pie): Son los grados de inclinacin que se le aumentan al pozo por cada pie perforado.Tasa de disminucin o cada del ngulo (Drop Rate): Rata de cambio (grados /100 pie) del ngulo de inclinacin en la seccin del conducto del pozo donde la inclinacin va decrecido hacia la vertical. Son los grados de inclinacin que se le aumentan al pozo por cada pie perforado. Se consigue en los pozos tipo S.Direccin del Hoyo: Es el ngulo que forma la componente horizontal del hoyo o eje del instrumento de medicin con un norte conocido de referencia. La direccin del hoyo se mide en grados y se expresa ya sea en forma de azimut (de 0 a 360) o en forma de cuadrante (NE, SE, NW, SW).Azimut: Es el ngulo partiendo del Norte hacia el Este, sobre el plano horizontal, medido con un ngulo (0 a 360) en sentido de las agujas del reloj.Seccin de construccin: La seccin del conducto del hoyo en la cual el ngulo de inclinacin aumenta.Seccin de Cada: La seccin del conducto del pozo en la cual el ngulo de inclinacin disminuye.

Dog Leg (Pata de Perro): Es una medida del cambio angular total en el pozo. Es el cambio angular tridimensional calculado usando la inclinacin y el azimut entre dos estaciones de survey. Es cualquier cambio de ngulo real entre las secciones, expresadas en grado sobre una longitud especfica.

Severidad de Dog Leg: Severidad de la pata de perro. Una medida de la cantidad del cambio en la inclinacin y/o direccin de un conducto de hoyo, usualmente expresado en grados por 100pies.

Objetivo: Es un punto fijo del subsuelo en una formacin que debe ser penetrada con el hoyo desviado.Tipos de Pozos DireccionalesSe pueden dividir segn:

Objetivo Operacional

SIDETRACK: Son pozos que fueron planificados vertical y por problemas operacionales durante su perforacin, tuvieron que ser desviados seleccionando su punto de arranque (KOP) y perforando una seccin de incremento y de mantenimiento de ngulo, transformndolo as en un pozo direccional u horizontal, pudiendo a travesar o no el mismo objetivo. Esta operacin puede hacerse en pozos verticales como medida de rehabilitacin.

REENTRADA (REENTRY): Son pozos que anteriormente eran verticales y por problemas operacionales en la produccin o reparacin tuvo que ser desviado y perforado direccionalmente entrando de nuevo a la formacin o a la misma arena que se estaba produciendo. Se le perfora una seccin de incremento y mantenimiento de ngulo.GRASS ROOT: Son pozos en donde se recupera el revestidor intermedio y 50 por debajo del revestidor superficial se comienza el desvi. Se perfora una seccin de incremento y mantenimiento de ngulo, transformndolo en un pozo horizontal, pudiendo atravesar o no el mismo objetivo. Su trayectoriaEstos pozos se clasifican de acuerdo a la forma que toma el Angulo de inclinacin.Pozo tipo Tangencial (Tipo J): En este tipo de pozo la desviacin deseada es obtenida a una profundidad relativamente somera y dicha inclinacin inicial se mantiene constante hasta la profundidad total, este tipo de desviacin es aplicable en arenas de poca profundidad, donde el valor del ngulo de desviacin no ser muy grande y no se requiere revestimiento intermedio, hasta despus de perforado el hoyo completo. Caractersticas:

Presenta un KOP a poca Profundidad

Una seccin de construccin

Una seccin Tangente

El KOP determina la inclinacin, es decir que solo se produce un cambio de ngulo que se mantiene hasta tener el pozo en la direccin deseada para llegar al target.Aplicaciones:

Pozos profundos con un amplio desplazamiento horizontal.

Pozos moderadamente profundos con un desplazamiento horizontal moderado, donde no se requiere una tubera intermedia.

Pozo tipo Tangencial (Tipo J)Pozo Tipo S: Este tipo de pozo es perforado con una seccin de aumento de ngulo, una seccin tangencial y una seccin de cada de ngulo a cero grado tambin llamada seccin de verticalizacin, en estos pozos, en algunos casos, se baja el revestidor de produccin y luego se perfora la seccin de cada del ngulo.

Caractersticas:

Presenta un KOP a poca Profundidad

Una seccin de construccin

Una seccin tangente

Una seccin de cadaAplicaciones:

Se puede interceptar mltiples zonas de inters

Se reduce el Angulo de intercepcin en el reservorio

Se realizan estos tipos de pozos cuando se tienen limitaciones con el objetivo.

Cuando se realizan pozos profundos con pequeos desplazamientos horizontales.

Pozo Tipo STipo S Especial: Este tipo de pozo es perforado con una seccin de aumento de ngulo, una seccin tangencial intermedia, una seccin de cada de ngulo (diferente de cero grado) y una seccin de mantenimiento de ngulo hasta el objetivo. Se puede decir que es una combinacin del pozo tipo S y el tangencial.

.Pozo Horizontal: Es un pozo que tiene una seccin vertical, una seccin de incremento, seccin tangente y una segunda seccin de incremento y una seccin horizontal. Caractersticas:

Control direccional critico.

KOP profundo.

Mnima cantidad de hueco sin revestir.

Desplazamiento horizontal de corto alcance.

Poca profundidad medida (measured depth).

Pozo HorizontalHerramientas Utilizadas en la Perforacin Direccional.

HERRAMIENTAS DE DEFLEXION Las herramientas que se han usado para desviar el pozo en una direccin deseada han cambiado a travs del tiempo. Se han desarrollado nuevas y ms eficientes herramientas.

En los mtodos de deflexin se tiene los siguientes:Cucharas Deflectoras (Whipstocks): Son piezas de acero en forma de cuchara con una punta cincelada colocada en el hoyo para iniciar desviacin, esta puede ser: a) Cucharas Removibles: Consta de una larga cua de acero, cncava de un lado para sostener y guiar la sarta de perforacin, posee una punta de cincel para evitar el giro y de un tubo portamecha para recuperar la herramienta.

b) Cuchara de Circulacin: Su instalacin es igual a la anterior, pero en este caso el fluido de perforacin circula por un orificio en el fondo removiendo los ripios.c) Cuchara Permanente tipo revestidor: Queda permanente en el pozo y su principal aplicacin es desviar a causa de una obstruccin colapso del revestidor o para reingresar a un pozo existente con un pez.

Motores de Fondo:Los motores de fondo constituyen el ltimo desarrollo en herramientas desviadoras. Son operados hidrulicamente por medio del lodo de perforacin bombeado desde la superficie a travs de la tubera de perforacin. Pueden utilizarse para perforar tanto pozos verticales como direccionales. Entre las principales ventajas proporcionadas por el empleo de los motores de fondo podemos mencionar los siguientes: Proporcionan un mejor control de desviacin. Posibilidad de desviar en cualquier punto de la trayectoria del pozo. Ayudan a reducir la fatiga de la tubera de perforacin. Pueden proporcionar mayor velocidad de rotacin en la barrena. Generan arcos de curvatura suaves durante la perforacin. Se pueden obtener mejores ritmos de penetracin.

HERRAMIENTAS DE MEDICION

Cuando se esta perforando un pozo direccional, se debe tener los equipos de medicin para determinar precisamente la direccin e inclinacin del pozo. Estos equipos o instrumentos sirven para localizar posibles Patas de Perro o excesivas curvaturas. Son equipos disponibles para conocer la inclinacin direccional del pozo en el subsuelo. Las ms usadas son: Toma sencilla Single Shot y toma mltiple Multishot: Son mtodos magnticos que requieren el uso de una barra no magntica (monel) y ofrecen la informacin simultnea del rumbo y la inclinacin del pozo.Monel: Es una herramienta que corrige los efectos del campo magntico de la tierra y el material metlico de la sarta de perforacin en la obtencin de los datos tanto del MWD Y LWD.MWD (Measurement While Drilling): Es una herramienta de medicin, mientras se perfora se utiliza para obtener informacin del pozo en tiempo real, tal como la inclinacin, rumbo, temperatura del lodo. Por ser una herramienta magntica, se debe alojar dentro de un Drill Collar.

Problemas operativos presentados durante la perforacin direccional

La perforacin en hoyos direccionales est sujeta a una mayor cantidad de riesgos operacionales.

Las Pegas diferenciales son una de las situaciones ms frustrantes y problemticas que se presentan durante la perforacin, debido a muchos factores, entre ellos los debidos a las caractersticas propias de la formacin. Cuando una tubera se queda pegada puede generar costosos daos, entre los que estn el corte de tubera, operaciones de pesca y la realizacin de un Desvo Lateral o SIDE TRACK.

Las pegas diferenciales se deben a una diferencia de presin entre el hoyo y la formacin, ocasionada por una larga sarta con demasiados drill collars que se asienta o para en el lado opuesto de donde se esta tomando fluido en el hoyo.

Ojo de llave o llavetero: Mientras se est perforando un pozo, con altas tensiones y torques aplicadas a la tubera de perforacin, sta va desgastando o erosionando la pared del hoyo. Este efecto se conoce como "Ojo de Llave" o Llavetero (en ingls key seat), sobre todo cuando hay variaciones en la direccin del pozo. Las formaciones desde suaves hasta medianamente duras tienen gran tendencia de originar un Ojo de Llave. Cuando se est sacando la tubera, el BHA puede quedarse pegado en estos llaveteros.