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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Escuela Superior de Ingeniera Qumica e Industrias
Extractivas
Descontrol y Control de Pozos Petroleros
en el Area de Cd. Pe'mex, Tabasco.
T E S I SQUE PARA OBTENER EL TITULO DEINGENIERO QUIMICO INDUSTRIALP R E S E N T A
F E R N A N D O P E R E Z R O M E R O
M E X IC O , D . F 1983
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U f 1AR IA
ti ir Ai I I1 I U BI 1CA
I N S T I T U T O IO I . I T K C N I O ) N A C I O N A L
VI Ilion A.Illi.tU I/. . I 1M!CA _ INDUSTRIAS t-XTRACTiVAS
D I \ | S | ( ) \ 1)1 S I ' I I M \ S l ) |. l i l i I \ ( I ON
T- 50/83
Mrxno I) i 13 de abr il de 1983
< FERNANDO PEREZ ROMERO.Ir 1i,hto QUIMICO INDUSTRIAL 74-78 Calle 25 H 14
Col. IndependenciaNaucalpan Edo. de M x i c o Tel . 294-3404
I-.l innj tlr ii.iL.it >/" l**1iMI" upnin TESIS TRADICIONAL INDIVIDUAL
- - . - t #.1 j n r t f l N , [ J p
4|.n.|JU slo por *1C ING. INOCENIO f$jjjj}. TER tl-,1. Iu .il.ilml irectr de U I jcucluSlMrnit is .!> 1itulrit ton
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A MIS PADRES, SR. JESUS PEREZ V SRA. ROSA ROMERO
CON TOOO CARIO Y RESPETO POR SU PACIENCIA Y ES
MERO QUE TUVIERON PARA CONMIGO EN MIS AOS INFAN
TILES. POR SU APOYO EN TODOS LOS MOMENTOS DIFia
LES Ot MI VIDA.
A ELLOS QUE. CUALES OBREROS, POCO A POCO, FUERON
PONIENDO A TRAVES DE LOS AROS. LOS CIMIENTOS DE
UNA GRAN OBRA, QUE EN PARTE LLEGA A SU CULMINA
CION EN EL PRESENTE TRABAJO.
A ELLOS, A MIS PADRES M GRACIAS !!
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A MIS HERMANOS: AURELIA, PEDRO Y DAVID
A MI ESPOSA PAULA VALVERDE Y A MIS HIJOS
NANCY E ISRAEL
Y FINALMENTE A MIS COMPAEROS DE TRABAJO ENEL DEPARTAMENTO DE PERFORACION EN CD. PEMEX:
ING. MOLINA CORDOVA, SR. VICENTE HERNANDEZ,ING. DE LEON, ING. HECTOR RUIZ. ING. ANTONIOALDRETTE,SRA. MARIA DEL ROSARIO BOLAI NAS Y -SR. JOSE LUIS JUAREZ Y EN ESPECIAL AL ING. -EDUARDO PALACIOS VELEZ.
A TODOS ELLOS, GRACIAS.
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OESCONTROL Y CONTROL UE POZOS PETROLEROS
EN EL AREA DE CIU DAD P E ME X, TABA SCO.
P g .
I.- FLUI DOS DE PE RFO RAC ION Y SU OBJ ET IV O PRINC IPAL
EN EL CONTROL DE UN POZO ..........................
a) Pres in Hld ros tSt lea .
b) El ci rc uit o del flu ido de perf orac in.
c) Fluidos de perforacin usados en Ciudad -
Pemex durante la perforacin.
d) Ef ect os de los flu jos de gas y agu a sa lada sobre las propied ade s del fluido de perfo-r a e l n .
e) Va ri aci n de las cara ete ris 11 cas del fluidocon los movimientos de tuberias.
f) Tie mpo de ciclo y t iempo de atr aso en la -cIrculacln.del fluido.
g) Peso espec fico equivale nte de circulacin.
II.- CO NE XI ON ES SU PE RF IC IA LE S DE CON TRO L. , . . . . 21
a) Preventores.
b) Mltiple de estrangulacin.
c) Desgas If Ic ad or .
d) Vlvula de seguridad para tuberias de per-
forecIn.
III.* CAUSAS QUE ORIGINAN UN DESCONTROL ................ 38
a) Al Intro duci r o extr aer la tuber ia.
b) Ins ufici enci a en la cap ac id ad o en el nm e
ro de preventores.
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P i g .
c) Pro gra ma de tuberTa Inadecuada .
d) Cementacin defectuosa.
e) Instalacion es defe ctuosa s del equipo superf i cIaI de co nt roI .
f) Progra ma de fluid os de per for aci n Ina de
cuados.
IV.- ANALIS IS BROTES EN POZOS PE TR OL ER OS .......... 52
a) Descontr ol, normal e Inducido definici one s.
b) Presln an or mal .
c) Id enti fic aci n de los fluTd os inv asores.
d) Qu iebre en la veloc ida d de perforacin.
V .- M ED I DA S DE C O N T R O L ............................... 60
a) Prevencin de brotes.
b) Identifi cacin de flujos por mtodos nu m
ricos.
c) Paso s a seg uir e n el con trol de un brot e.
d) Restitucin de les condiciones normales.
e) Clculo de la presin de fractura.
VI.* CONCLUSIONES Y RECOME NDACI ONES .................. 65
8 IBLI 0GRA FIA. 68
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R E S U M E N .
Adems de ser una Industria fascinad ora, la perf oraci n mo
derna Implica una gran respon sabilida d. Las decisione s
que deben tomarse, al Instan te, en I curso de la pe rf or a
cin de un pozo, I nvar iab lem ent e afect an los liles de p e
sos Invertidos n el pozo ya perforado y al equipo de per-
foracln.
Los pozos de pet rl eo y gas son un moti vo de Interfs para -
I pb lI co en genera l como lo son para las persona s que --
trabajan en la Industria petrolera, porque estos pozos son
los conductos por los que fluyen las materias primas que -
luego se transforman en combustibl es para motores, l u b r i
cantes y crec iente varied ad de produc tos de la pet roq ufml *
ca.
Es por ello que la ela bora ci n del pres ente trabajo trata-
de uno de los problemas que se encuentran en la perfora- -
cliSn de pozos a grandes profundidades.
El cap tu lo I mu est ra la Impor tanc ia que tiene el fluido
de per fo rac i n en el control da un pozo. Se det al le la -
cir cul aci n dal flu ido por el Inte rior del agu jer o, se de
finen concepto s como tiempo de atraso! tiempo del ciclo,
peso equi vale nte de cir cul aci n y la Import ancia que tle-
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nen para el control del pozo. Tam bi n se da una ex pl ic a
cin de los tipos de fluidos usados para la perforacin de
pozos petroleros.
El cap tulo II mue str a los dife ren tes eq uip os para el co n
trol de un pozo como son: preventores de reventones, mltl
pies de estran gula cin , desgas IfIcadores y vlvulas de se
guridad para tuberas de perforacin.
En el cap tu lo III se ana liz an las caus as que ori gin an un
de scon tro l.
El captulo IV trata del anlisis de brotes en pozos petro
teros, se defi ne lo que es pres in anorm al, ve loc ida d de -
perfo rac in y te Identifican los fluidos Invasores.
En el cap tu lo V se dan las med ida s de control para r es ti
tuir las condic ione s normales de operac in, as como ta m
bin el calculo de la presin de fractura de la formacin.
Las conclusiones y recomendaciones para prevenir los descon
troles y que marche en perfecto orden la perforacin de po
zos patroleros se dan en el captulo VI.
Esto es a grandes rasgos el contenido del presente trabajo
tratando de contribuir un poco en la explotacin de los ya
cimientos petroleros.
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I N T R O D U C C I O N .
Todos tos recursos natu ra les tienen un valo r potenclat que
a! ser exptotados con racionalidad y tcnica dan un decld|
do Impul so al de sa rr ol lo de una naci n. Tal es el fe n me
no que se ha venido obse rva ndo , sobre todo en los lti mos-
aos, en la Repblica Mexicana , resp ecto al ap ro ve ch am ie n
to de sus recursos y elaboracin de productos orgnicos de
rlvados del petrleo y del gas natural.
Las nuevas plantas de proceso ahora Instaladas Implican un
plano de supera cin en la perfor aci n apr ove chan do al mxl
ido las ltima s Inno vaci ones en tos equipos, as cmo tas In
vers ion es que se hacen para el man te nim ien to de tos mismo s,
con el fin de asegurar la posible produccin.
El prop si to del pr esen te trabaj o es exp one r en un plano -
general uno de los problemas que en potencia ms afectan a
la posib le ex pl ota ci n de los yac imi ent os, com o lo es el -
"Descontrol y control de pozos petroleros durante la perfo
racin", asf como Indicar sus posi ble s soluci ones.
Para hablar de ello anatf tlca y ampl iamen te, sera nec es a
rio desar rol lar un tr abajo e xtens o, asi- como co nta r con ta
experiencia suficiente para ello.
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CAPITULO I
FLUIDOS DE PERF ORAC ION Y SU PRINCI PAL OBJETIVO
EN EL CONT RO L OE UN POZO.
La buena prcti ca y el uso ade cua do del fluido de pe rf or a
cin te traduce en una re duc ci n de lo gast o* de la mis ma
y asegura en gran parte mejoras resultados.
Se define como fluidos de perforacin a aquellos fluidos -
que se circulan en el agujero en la perforacin rotatoria.
Los fluidos para este ob je to Incluyen gase s, liquldos y stf
Idos suspendidos en lquidos. Tambin se usan con fre- -
cuencl a emul siones de acei te en agua y agu a en aceite pa ra
la suspensin de slidos.
La necesi dad de perforar cada dfa a may ores profu ndida des,
trae consigo mltip les pr oblemas tanto mec nic os como en -
lo que a fluidos de perforacin se refiere.
Dados los grandes ad elant os obte nido s a la fecha, tanto en
el c ampo como en el labor ator io, el expo ner un estu dio con
pleto de los fluidos de perfora cin, requier e de ex pe ri en
cia y estudios especiales.
- i -
En este capt ulo se expo ndr la Importancia y concur so de
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- i -
dichos flufdos en prevenir o resolver los brotes y descon
troles en los pozos de perforacin, asf como su comporta--
mlento en algunos problemas presentados durante la misma-
Se considera el rea de Cd. Pemex, como caraeterfstIca en-
la perforacin de pozos petroleros, debido a tas presiones
anorma les que Invar iable mente se present aron, pues estn -
considerados zonas de presiones anormales, aquellas que re
quieren un peso espec fico del fluido de perf orac in de -
I . U k g r / c m ^ 6 m s .
Al perfo rarl as, es Impo rtant e por lo tanto, obs er va r y con
servar en buena r elacin la presi n que ejer ce la column a*
hldrosttlca del fluido con las diferentes presio nes ex is
tentes en las formaciones.
PRESION H IO R O S T A T IC A .- La pres in hld ro st tl ca es la
presin ejercida por una columna de fluido, esta pre
sin o carga hldrosttlca existe, no solamente contra
el fondo del agujero sino tambin contra las paredes-
det mismo, a cualquier profundidad y en todas dlrec--
clones. El dim etro o forma del agu je ro no Influyan -
en el efecto de la presin hldrosttlca que est dada
por la frmula:
Ph - D o n d e :10
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- 6 -
Ph pres in hld ro st tlc a ( Kq )
ci 2.
Pe peso esp ec Tf lc o del f lui do ( g/cm 3.)
L * Pr of un di da d ve rti cal (metro s)
El aument o de la presi n hldros ttlc a es determlnado-
por mat erial es densi fican tes como: Barita (Densidad o
peso esp. 4.2 qCm 3
y se reduce en mayor o menor grado al contaminarse la
colu mna con algn flujo ya sea de a c e l t e f 9 o agua-
salada o bien agrega ndo agua dulce o diesel.
Como ejempl o Ilustrativo a con tin uaci n se compara la
presin hl dros ttl ca en un pozo de agua pe rforado a -
una pro fun did ad de 2,000 m. y otro lleno con un fl ui
do de perfo racin de 1.60 g/cm^ a la misma p r o f u n d i
dad que el anterior.
Para pozo lleno de agua
Datos Incgnita
Profundidad 2000 m Presi n hldros ttlc a (Pb)
Peso esp. del agua: 1 g/cm3.
Ph - -x- - 200 K g / c m 2 .10 10
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- 7 -
Para pozo lleno de fluido
... Pe. L 1 .60 x 2000 _Ph 30 Kq
10 10 CmTT
2.- Des cri pci n del circ uito del flui do de un pozo en per
foracin.
Iniciamos el circ uit o cuando el fluid o es desalojad o-
al vi br ad or pr ev ia me nt e de la Ifnea de flot e, el flu
do es desb ord ado ant es por la malla colo cado ra, ellmi
nando asi las partculas de mayor dimetro que trae -
consigo en suspensi n desde el fondo del agujero, es
to* recorte* son elimina dos en mayo r o menor po rcenta
Je de pen die ndo del di me tr o del arre glo de la mal la ,-
pos te ri or men te el flu fdo pasa por un tanque
(asentamiento) depositando ahf gran cantidad de sli
dos y arena s, pri nc ipa lm en te en el Inicio de la perf o
racin (500 m), sig uien do en su cir cui to el fl ufdo -
llega a la presa donde recibe el tratamiento qumico-
pri ncip al, de ahf su nomb re de sta, llamada de re ac
tivos; on esta presa estln Instaladas pistola* agita
dora* o (ch iflones) su perf icia les as como de fo nd o, -
la constituyen tambUn dos embudos mezcladores por me
dio de los cuele* son agre gado * los reactiv o* en gene
re .
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Entre las pres as de as en ta mi ent o y reac tivo s est Ins
talado un desg as Ifleedor que su nomb re por s solo -
describe, siendo ste de gran utilidad a la solucln-
ae gas If I eec Io n e s.
De la presa de reactivos el fluido es pasado a la pre
se de succin, en ella como en la anterior se encuen
tran Instalados s istemes de agi tac in su perfic iale s y>
de fondo, aqu se lleva a cabo, la ho mo ge n I zac ln del
fluido, qu edan do asi preparado y acon dici onado segn-
las necesi dade s del caao, para ensegui da ser succiona
do por las bombas da pistn y enviado con presin a -
travs del sis tema euperf lclal de ci rcu la ci n (tubo -
vertical, unin giratoria y flecha) y de la sar ta de
perf ora ci n (tuberfa de perf ora ci n, I as traba rrena s , -
esta bil izado res y portabarrenas ) , llegan do as hasta-
las boquillas de la barrena e Iniciando su recorrido-
asce nde nte por el espacio anul ar has ta lle gar a la -
"Linea de flote " cerra ndo as el cic lo, a conti nua - -
clon se Ilustra en el circuito del fluido.
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CIRCUITO DEL FLUIDO EN
UN POZO EN PERFORACION
M ' ION Ml OU OtTATlC J I
i " M r
'* * * f u * >> . r
f t f tO iOAn t i C Pf t C f lON | M C ONC KlOMrn Cu l* f
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- 1 0 -
3.- Pre para ci n de fluido s de Per for aci n usados en Clu--
dad Peine*, durante la misma.
Al Iniciar >a pe rf ora ci n se emplea el flui do benton i
tico sdico p rep ara do al 5 6X en peso, a pro xlma da- -
rnente un sac o de ben ton i ta por cad a me tr o c bic o de -
agua, sto da como resultado un fluido con peso espe
ci fi co de 1.07 g / c m ^ , y un pH (potencial hid rg eno ) -
de 7.6, este flu ido es usado ge ne ra lme nte hasta la -
pro fun did ad de 1200 a 1300 m.
El cambio de base se hace obe dec ien do a diversos fa c
tores, entre la# principales podemos citar los tlgulgn
tes: Profundid ad, tipo de formacin, con centr aci n de
cloruros, alta* temperaturas, etc.
Es prctica comn en este distrito que despus de las
prof undida des arriba anotadas, el fluido sea em ul si o
nado con dies el (5 al 15 %) y usar como reactivos: --
CromolIgnatos y sosa caustica, obturantes (papel des
men uza do) (en cas o de pr did a o con et fin de evi ta r
la sobre todo cuando se aumenta el peso especifico -
del fluido de perf ora ci n) etc. esta fluid o asi tratj
do es conservado a profundidades aproximadas de 200 m
o ms , en sequl da y ob ed ec ie nd o a otros factores como
son: reducciones de dimetro del agujero, em pa cam ien
tos, adherencia de slidos, contaminaciones diversas.
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etc. es cambiada la bas e del fl ufd o de sd dIco -em ul sI o
nado a base de cromo IIgn ata doi.
Reac tiv os usad os para este nuevo cambio de base, son
los cromo IIgnI tos (llgnex) y los 11gn osu lfo nat os (su-
per~caltex) adems de los productos empleados para -
fluidos bentonf 11 e o s .
Obedeciendo a problemas que se han venido presentando
a la fecha, se utiliza en la actualidad el flufdo ta
mado de Emulsin Inversa" (fase continua es aceite),
la ca ra e terfstIca principal de este tipo de flufdo es
que los filtrados obtenidos a 260*C y 35 kg/cm*. son-
mnimos o nulos y cuando los hay estn con stitu idos -
por acel te.
Tambin se han solu cionado en un alto porcentaje los
problemas causados por: lutltas plsticas, los derrum
bes de las paredes del pozo, las formaciones deslezna
bies, etc., la acentuada versatilidad de estos f l u i
dos hace que con el empleo adecuado de los reactivos,
se pueda trabajar coq amplias mrgenes de viscosidad,
ge I a1 1 nos i dad y pe so es pe c fi co .
El c amb io ae base de cromoI ign osu lf ona to a Emulsitfn--
Invarsa se hace generalmente a partir de la cementa--
eln da la tuberfa de rev es ti mi en to Int er med io - --
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Al notar la Inv er ln de un fluj o de agu a salada a la
columna del fluido es conveniente aumentar el peso es
pecrflco, Increment ando as la presi n hldrosttlca y
obv iam ente n eut rali zando la prestan del flujo.
Antes de agregar el material densificante se utlllza-
un materi al obt ura nt e (gra nular fino), con el fin de
evitar una posible prdida de fluido, a le formacin,
sobre todo si se est perf ora ndo un estr ato poroso y
permeable, la utili zacin del obtu rant e granular fino
se debe a que al paso de ste por la malla coladora -
no sea eli mi na do en , sie ndo de man er a facti
ble el posible sello en la formacin.
No se puede definir con exactitud, que tal o cual con
ce nt ra cl n de cl or uro de sodio en el fil tra do del -
fluido Indique una franca Invasin, pues sto depend e
de varios factores, entre los ms Importantes podemos
anotar: los que se cuentan los slg:
La profundidad a que se perfora y el peso especfflco-
que utiliza, sin embargo, si al efe ctu ar las conti nuas
prue bas en el fil tr ad o del fluf do de la salin ida d, se
nota un Incr emento en la conc ent rac in , se tomaron -
las medidas Indicadas con ante riori dad, ya que en es
tas condiciones se estar ante un problema de U v a - -
s ln .
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Es Innegable la preferencia de usar en estos casos el
fluido de em ul si n Inversa el cual es ms res iste nte*
a la contamin acin que el fluido cr om oM gn os uI fa ta do .
Flujo de gas:
Este es clsi co al pre se nt ars e en la supe rfic ie del -
poro y el peso espe cif ico del f luido se abate notab le
mente y en volumen aumenta debido a la contaminacin-
deI gas al suced er esta Invasin debe r aumen tar se -
el peso espe cif ico del fluido, au men tan do la presi n-
contra la formacin, ag rega ndo densif ican tes (Barita)
en razn de a b sacos por mi nu to co n el fin de ac n
dlclon ar a las caract eris 11 cas del caso.
Las part cul as de gas se liberan con mayo r fac illd ad-
en un fl ui do de baja vi scos id ad y ge 1 atI nos I d a d , es -
obvio mantener o acondicionar a ste en estas condi
ciones.
5 * Cara cte rs tic as del flui do de per fo ra ci n p rese ntad as
en mov imi ento s de tuberas.
Los cambios de presin son proporcionales a la fuerza
de g u 1 a 11 nos I dad , por tal moti vo, pa ra redu ci r al m
nimo la In yecci n al mete r o la succ in al sa car tube
ro, en lo que al fluido res pect a ser man te ni nd ol a-
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- 15 -
al mnimo. Esto se logra pro ced ien do al trata miento -
qu mic o del fl uTdo (uso de reac tivos o agua) y ag it a
cin mecni ca (pistoleo).
Ge ner alm ent e al quedar el fluido en reposo, su fuerza
ge ltl niz ant e tiende a aume nta r por lo que es nece sa--
rlo en esta parti cul arid ad, circu lar a interva los al
Int rod uci r la tube ra, rom pien do de esta manera la ge
latl nos lda d del fluf do, si se da rot aci n a la tube --
rfa, sta pone en mov im ien to al flufdo, pero nic amen
te en las prox im id ad es de las par ede s del tubo; en -
cam bio al Iniciar la cir cul aci n , el volume n del flu
do es pue st o en mo vi mie nt o, por lo tanto, debe r ha--
cerse circul ar pero no frente a un Intervalo p or os o, -
isto es con el fin de ev it ar pr di da s de fluid o a la
forma cIrfn.
Es com n en Cd . Peme x , ex pe ri me nt ar dur ant e la pe rf o
racin cambios frecuentes en la velocidad de penetra
cin, que al no ser aquila tad os en el mom ent o op or tu
no trae consigo en mucha s ocas io nes un brote (de gas-
ge nera I ment e en e sta rea ), para el caso es con ven ien
te c o n o c e 1- el tiempo de atr as o y el ci cl o del fl uf do -
en lo que a c lc ul os se refier e, con el fin de tener-
conocimiento efectivo del brote.
Se Ilustra con el si gu ien te ejemp lo:
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I 6 -
O*tos :
Pro fun dida d del pozo 2000 m
Ca rre ra del pl st n de la bomba 16"
Camita da la bomba 7"
Di met ro del p lst dn - 3
Nmero de embo)adas/min 50
t i tros /EmDo ladas - 0.0 2575 L [2 {O2)- d2} - 0.0 2575 x 16
(7)2 - - 36.668
Ga st o de la bomba 36.6 68 I I tro x 50 e m b . 18 3 3 IItro/mln.
Emb. Hln.
Tr aba ja al 80 - (1 833 -^ ) (0.80) - 1466 .72 l/mln.
Capacidad de la T.R. de 20" - 202.68 litros/metro.
Capacid ad del aguj ero de 17.1/2" - 155.177 litros/metros.
TR de 20" Cementada 416 metros.
Agu jero de >7 1/2 hasta la pro fu ndi da d de 2000 metros .
So 1 uc Irfn
Tiempo de atraso - Volume n en el ag ujero
B o m b e o / m l n .
Vol umen del flufdo an 20" a **16 mts. 790 45 litros
Volu men del flufdo en 12 1/2" en 1584 mts. 245 &00 litros
Vplu men en el ag ujer o 79045 24580 0 3248 45 litros.
Tiem po de at ra so 324 84 5 1 1 1 ros 221 mi nu to s
1466.72 l/mln.
TIem po del ci clo Vo Iu me n to taI en el 1 1tema
B o m b e o / m i n .
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- : t -
Volume n in las pre sas del f 1 j ! do 60 C0 litro?.
Vo lu me n en co ne xi on es su pe rf ic 31 as * 3 8 5 A lit ros.
Voluntan en el ag uj er o - 32 ^8^ 5 "
Voluntan total 3 8 8 6 9 9 litros.
Tiem po del ci clo 388 69 9 L t . 265 mi nut os
1466.72 lltros/mln.
El cono cer *1 tiem po de atr aso y el tiempo del c icl o fa ci
lita , en parte, llevar a cabo un buen ac on di cio na mie nt o -
del fluido de perforaci n, coloca r dete rminado s volmene s-
del fluido, de un pozo esp ec f ic o may or al del trab ajo, -
que a determ inada profun dida d en caso de algu na Inva sin ,-
saber en que tiempo se ma nif est ar en la sup erf icie el m a
terial pe rfo ra do en el fondo, en caso de alg n qui ebr e en
la velo cida d de perfo rac in , desde luego dich os tiempos de
ben calcu larse peridi camente , facilit ando as la solucin
de algunos problemas que se presentan durante la perfora--
cln.
Peso especfico equivalente de circulacin de los flufdos-
en los pozos en perforacin.
En todo pozo en per for aci n, cua lqu ier a que sea su pr of un
didad, si el fl uido no est cir cu la nd o en el f ondo se ejer
ce una presin hldrosttl ca que depende exclus ivame nte de
la pro fun did ad ve rtic al del pozo y de la de ns ida d del fl u
d o .
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AlIniciarse la circula cin, se presentan dos presiones: -
la hldr ost tlca , ms la presi n nece sari a para hacer clrcu
lar el fl uido por el es pa ci o anu lar ha cia la sup erf ici e. ~
La suma de est as dos pre sio ne s r epr es en ta el valo r de la -
presin de circulacin de fondo, entonces:
Presin de circulacin de fondo presin hldrostatica +
cada de presin en el espa cio anular.
Por lo tanto, (en el fo ndo del pozo) es ta s dos pr es io ne s -
vien en a mod ifi car ap ar en tem en te la den sid ad del flufdo y
a esta densidad resultante siempre superior a la orlglnai
y se le II a m a :
Densidad equiv alen te de circul acin (D.E.C.).
Las prop iedades Teol gicas del flufdo de perfor acin que -
af ec ta n a la DEC son, el pun to de ce de nc la (Y P ) y la vis co
s 1 dad pls tlea (V P).
Mientras mayor sea la DEC habrl un consumo excesivo de po
tencia de la bomba para circular el flufdo y sobre todo, -
ser mis fa cti ble Inducir p rdid as del mi sm o a la forma- -
cln, pri nci palm ente en zonas de fcll fraetura e I n.
A con tinu aci n se Ilustra con un ejem plo num ri co la Impor
tanda que representa este calculo dado que nos permite co
nocir con mayor exac tit ud la den sid ad real de trab ajo del
fIuf d o .
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Para cal cul ar la D . E . C . es n ec es ar io con ta r con los s lgule n
tes da tos :
L Prof und ida d vertical en metros.
Pe Peso especfico o densidad del fluido en g/cc.
Yp Punto de cadencia en Lb/100 pies2.
Vp Viscosidad plstica en CPS.
D Dim etr o de la bar ren a en pul gad as
G Gasto de la bomba en litr os/ minut o.
V Velo cida d anular en metros/ segundo .
Ejempl o prcti co para un pozo que se perfo ra a 2000 m ver
tlcalmente y cuyos datos son los siguientes:
(L) Profundida d 2000 m .
(Pe) Pe so esp. > 1.13 g/cc.
(Yp) Punt o ced anc la 16 Lb/ 100 pies.
(Vp) Vi sc os id ad pl s ti ca 30 CPS.
(D) Di m et ro de la ba rr en a 17 1/2"
(d) Di met ro de la tub era de pe rf or ac i n - 5"
(D-d)- 12.5"
(D-d)2- 156.25"
(D2-d2)-28l.25"
Gas to de la bomba 14 66. 72 l lt ro s/m ln .
(V) Anu la r (24.51 ) (38721 qa l/ ml n) - 33.74 ple s/m ln. -
281.25" 0.1716 m./segundo
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Solucin:
D . E .C . - PC F
(t) (0. i )
P. C.F. PhId ro 5t t l ca + ca da de pr esi n en el espaci o ~-
anular.
Ph ldr o st t lc a - L^Pe - (2000 H) (I . 13 g/cc) - 22 6 Kg/ cm2 .
10 10
CsTda presin en el espacio anular P1 + P2
Pl - L Y P (2000 m )( l Lb /t OO pi e 2 ) - 11.38 Lb /p ul g . 2 /p I e
22 5( D - d ) 225 (12-5)
2.62 Kg/Cm2 /m etr o.
P2 v *- V P - (0. 17 16 m / s e q .)(2000 m)(3 0 Cps) - 0 .OkkLb /pu I 2 /p I e:
150 0 (0- d )2 1500 (156 .25)
0.011 Kg/Cm2/m.
Ca d a de pr es i n
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CAPITULO II
CONEXIONES SUPERFICIALES DE CONTROL
1.- PREVENTORES:
La presi n hl dros tt lca Impuesta en I5 formacin de la co
lumna de fluido de perforacin es el factor principal para
evitar que un pozo reviente.
Los preven tores de reventones proporc ionan un medio para -
cerra un pozo en la supe rfic ie cuan do las pres iones de 1*
formacin exceden las presiones producidas por la columna-
de fluf do de perf oraci n. Los es tr an gu 1 ador es y las tub e
ras perm ite n la des car ga co nt rol ada del hoyo del pozo - -
mien tras se sacen por ci rcu lac in los fluTd os Intrusos de
la formaci n. Los sepa rado res de gas y fluid o de pe rf or a
cin (desgas If1cadores) proporc ionan un medio para con se r
var los fluidos de per for aci n mie nt ras se desp rend e el -
gas de la atm sfer a, las cabez as gi rat oria s perm iten que -
contine la perfor acin a una velocidad de penetr acin In
cremen tada en ciertas form aciones que tienen flujo de g a s
a alta p res in y bajo volu men .
Originalmente diseados como dispositivos de urgencia, los
preventores de reventones y las Instalaciones relativas se
usan ahora regularmente para Incrementar las velocidades -
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de perforacin, permitir el uso de fluidos de perferacln-
ms ligeros y at mi sm o ti empo contri bui r a la segur idad -
del per sona l del equ ip o y de las In st al ac io ne s del mi sm o -
en situaciones de perforacin progresivamente complejas.
El equipo preventor de reventones debera disearse para:
lo.- Cerrar la parte superior del agujero.
2o.- Controlar la descarga de fluidos.
3o.- Permitir el bombeo dentro del agujero.
*0 .- Permitir movimiento de la tubera de perforacin.
Estos reque rimien tos significan: que de haber suficiente -
tubera de reve sti mie nto en el pozo para pr opo rci ona r un -
ancla para el equipo de la cabeza del mismo, debe haber -
Instal aciones de equi po para cerr ar el ag uje ro con o sin -
tubera, el equi po debe de pr eve er la co ne xi n de lneas -
para la desc arga de lo pres in y perm iti r el bo mbeo dentr o
de la tubera de per fo ra ci n o el esp aci o anular. Este -
equipo deber ser capaz de una operacin rpida por medios
que permi tan al personal que est hac ien do el t rabaj o estar
debida ment e protegido s. Cuand o se mane ja una ame naza de -
reventn, no solamente se debe regular el flujo de retorno,
sino que algunas veces el pozo se debe abrir a flujo total.
La figura 1 mue str a una Instalaci n de un conj unto m o d e r
no de alta presin.
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La c a lu / a
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El fondo o punto inicial de cualqu ier conj unto de prevento
res de reventones, es la tubera de revestimiento, el con
junto no es mejor que la tubera de ademe (o revestimiento)
a la que esta unido, la resistencia al deterioro del estra
to del asiento ae la tubera del ademe es la manera de ce
mentar la tubera en el agujero o la unin entre la tube--
ra del ademe y el prevent or. La tuber a del ademe su pe r
ficial es Importa nte para la prot ecci n de reventones p or
que generalmente se coloca lo bastante profundo para alean
zar formaciones compactas y es ancla y base para los pre--
vento res de revent ones. Una sarta Intermedia es Imp ort an
te para la proteccin contra reventones porque es una tube
ra de revestimiento superficial y porque alcanza formado
nes que generalmente no se deterioran con una presin con
siderable en la cabeza del pozo.
En el caso de que un pozo se cierre para evitar una amena
za de reventn, d ebe r haber suf ici ente ce men to atrs de -
las sartas de tuberas de revestimiento para evitar que -
las presiones del pozo se escapen fuera de la tubera.
El procedimiento usual es que la tubera de revestimiento-
superficial se cementa completamente hasta la parte supe--
rlor del agujero, algunos ope rad ores intentan obte ner una
columna llena de cemento por fuera de una sarta intermedia
de tube r a .
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TIPOS DE PREVENTORES:
a) Preventores del tipo de ariete.
Los preve nto res del tipo de arie te c ierran el espac io an u
lar por fuera de una sarta de tubera de perforacin en un
pozo, moviendo lo arietes de una posicin retrada llbre-
del agujer o a una pos ici n en la que cier ran al rede dor de
la misma. Los arie tes o com puer tas oper an en pares y se
llan el espacio abajo de ellos cuando se cierra, las com--
puertas para tubera se sumi nistran con abertur as se mic ir
cul are s que se aj us ta n al di me tr o de los tamao s de la tu
bera para los que estn diseados, es absolutamente vital
que las compuertas de tubera en un preventor se ajusten a
la tubera de perfor aci n, tubera de reve stim ient o o de -
pro duc ci n que se estn usa ndo y todos los que en I Inter
vienen deben tener la segu rida d de ello duran te todo el -
ciclo.
SI hay tuber a de pe rf or ac in de ms de un di m et ro en el
pozo, la mayo ra de los op era dor es requi eren un segu ndo tj
po de pr ev en to re s de ari et e en el co nj unt o con el ob je to -
de tener los dos dimetros disponibles para uso Instant--
n e o .
Las unidades " cie gas " que cerr ar n en el aguje ro ab ier to -
comun men te reciben ese trmino y algu nas veces se les lla
ma compue rtas o ari etes "en blanco".
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Los preventores del tipo de arietes operaban originalmente
en forma manual pero la mayora de esos preventores en 1a-
actualldad se abren y cierran por medios hidrulicos (meca
nI eos ) .
Los prev ento res del tipo de arie te moder nos estn diserta
dos para operarse con flufdo hidru lico con presin de 500
a 1500 lb/p ulg 2 .
b) Preve nto res de tipo anula r:
Los preve ntor es de tipo anular empl ean un anillo de hule -
sinttico reforzado como unidad empacadora que rodea el -
agujero del pozo para efectuar el cierre.
En la posic in de total ment e abier to, el dimet ro Interior
de la unidad empacadora es Igual al dimetro del agujero -
del prevento r. Un sist ema para apre tar el anil lo de e m pa
que permite a! oper ado r reduci r el di me tro hast a que se -
traba con la tubera, unl
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qule r di me tr o de tube ra que est en el a gu jer o y no se -
puede usar ms que en formas circulares. Los preven tores -
anulares cierran por presin hidrulica y no se pueden ase
gurar mec nica men te con los prevento res de ariete. Los --
preventores anulares pueden efectuar un cierre en vastagos
cuadrados o hexagonales y permitirn una rotacin lenta -
as como un movimiento vertical de la tubera de perfora--
cln mient ras est a presin.
CONJUNTO DE PREVENTORES
El conjun to de pre ven tore s de revent ones es el ensam ble -
vert ical del equ ipo espe cia l en la pa rte su per io r de la tu
berta de revestimiento que se usa para cerrar un p o z o c o n
tra el flujoi con o sin tu be ra de pe rf or ac i n en el aguj e
ro. El ag uj er o verti cal de este equ ipo de be r ser Igual c
ma yor que el dim etro Inte rior de la tuber a de reve st - -
miento, tendr clasificac iones de presin apropiadas para
las pre sione s que sea pos ib le que se en cue ntr en y que sea
adec uado para servicio del lodo. La op er ac in de los d i s
positivos de cierre deber ser rpida y confiable an cuan
do est cubier to de flufdo de perforaci n; la ope raci n -
con potencia es Indispensable para reducir al mnimo el -
cort e de flufdo de pe rf or ac i n y las les ione s a la gen te -
cua ndo se cie rre un pozo. El equi po usual que co mp re nd e -
un conjunto de preventores de reventones, de arriba a abajo
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- 29 -
consisten de lo siguiente:
a) Lne a de flote y nlple de ca mpa na
b) Prev ento r ciego
c) Preven tor de arietes anulares
d) Carr ete sepa rador
e) Preve ntor de arietes anulares
f) Cabe zal de tube ra .
La figura No. 1 tambi n nos mue str a la dis pos ici n an te - -
rlor de un conjunto de preventores.
Las figuras 3 nos muestran algunos de los arreglos de pre
ventores utilizados de acuerdo a las necesidades en cuanto
a presin se refiere durante la perforacin de pozos petro
Ieros :
El c dig o adop tad o par a la desginacltfn de ar re gl os es el -
siguiente:
R m Preventor del tipo de un solo ariete con un Juego de -
compuertas ya sea en blanco (ciegas) o para tubera.
Rd > P r e v e m o r de' tipo de dobl e ariet e con dos Jueg os de
compuertas.
A " Prev ento r de revento nes de tipo anular .
S - Carrete separador con conexiones para salidas latera--
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- }0 -
les para lneas de es tra ngu la do re s y para co ntro l.
G Cabeza rota toria de fricci n para perf ora ci n con gas,
aire o ae reada .
CARRETES SEPARADORES.- Un carrete separador es un acceso--
rlo a travs del cual se pu ed e per fo rar , se co lo ca en un -
montaje de conjunto de preventores para proporcionar espa
cio entre los preventores y para permitir la Instalacin -
de lneas para est ran guI ado re s y para control. En el ltl
mo caso, I03 carretes separadores hacen posible que se bom
bee por el esp ac io anul ar y por el cont rar io , p urgar la -
presin abajo de un preve ntor de revento nes cerrado.
Aunque los preventores pueden estar previstos de salidas -
laterales, algunos operad ores prefieren carretes s epar ado
res Inde pen die nte s para f ijar las lneas de control y de -
estran gulad o res.
2o.- MULTIPLES DE ESTRANGULACION:
Si emp re que la pr es i n su bs up er fl e I a I es c au sa de qu e el -
fluido fluya de un pozo a una velocidad mayor de aquella a
la que se esta bo mbe and o a su Inte rior, se debe apl ica r -
cont rapr esi n si se ha de prev enir la entr ada p rol ong ada -
de fluidos de la formaci n. Mien tras se esta aume nta ndo -
la den sid ad de la colu mna de flu ido de perf or ac i n en el -
pozo, la contra presin gene ralmen te se obti ene d esv iand o-
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A M M f c O L O A
fOViCt'' I-tndpofi0Mrr'ie \
A i m i *n p / i i . tw i d
U iASR F.QLO R f l
Pravamor dob la con anu as i ndepon
dionto*
C o n j u n t a d a a r r e g l a t pa r a p r e v sr r t a re i A P I .
i .
'f .CU A nt l a i nao S1
, a , - Jk-L-=vJ
.A.
r- i n i_ | i f. _ _J J Ir S
hr r1-! 11______ 1k,' 3 ___
:"r p s=-2l
-t
A H P t C L O SH RAARREGLO SRdC
IPafa prta la '
con alro/&ai l
F ~ J_ 1 t : " ir
U Ana t t e#flo*o
I HAi lii lufcat1a
iA R R E G L O S R R A
A&
y ,
ir-
i 1A R R E G I O H iH dG
(Para perta i ai
can aoa/sM!( L A P O S I CI O N R E L A T I V A D E L A S C O M P U E R T A S E S O P C I O N A L !
j a e c o n j u n t o s do p r e v e n a t e ! d e f o v u n t o n c j A P I
1 s
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V io o
2
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ARREOLO RSHRA AR R EOLO R SR AA
(LA POSICION RELA TIVA O t LAS COMPUERTAS ES OPCIONA L)
A r r a g l o f d e c o n j u n t o * d e p r e v a n t o r a i d o f v n t o n e i A P . l .
ARR EGLO RHA *
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L
Ol^OMlM
OWMKJUI
JPi'liv
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- 33 -
el flujo del fluido de perf ora ci n por un ml ti ple de tube
ra con un sistema de nlples redu ctor es de gasto o es tr an
gulado res , que co nsis te de vlvulas, tubera de conexiones
y accesorios especiales, deber tener una clasificacin de
presin de trabajo por lo menos igual o mayor que la pre
sin mxim a sup erfici al que se espe ra tener.
3o.- DESGASIFICADO!?:
En el rea de Ciudad Peme x se util iza n gen er alm ent e desga -
slftcado res de los denomi nado s "a tmosf rico s" o de gran vo
Iumen .
Estos desgas Iftcadores constan bsicament e de una bomba -
centrfu ga sumergid o y de un tanque desgas IfIcador elevado
El duc to en espir al de la bo cat om a de la bo mba hac e que el
flufdo de perforacin forme un remolino en el centro del -
Impulsor. El gas que se sepa ra del flu ido arre mo li na do en
el Impu lsor sube por el eje y se de sc ar ga en la atm s fe ra.
La des car ga del casco de la bomba f luye ha cia ar rib a por -
un montante, pasa por una vlvula ajustable de disco que -
la ato miz a y cae en el tanq ue desg as If Ic ad or . La velo ci da d
del flui do de perfo rac in au men ta en la v lv ul a y gol pea -
con tra la pare d del tanq ue. El impa cto, que red uc e la vis
cosidad dei Muido, y la fuerza centrfuga que se genera -
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- ik -
si cir cu lar el flufdo con tra la par ed del tanque, ha cen -
que las burbujas de gas, se desprenden a la superficie,
donde pueden escapar.
El flufdo de perforacin baja a la base del tanque de ato
mizacin y fluye por gravedad, a tra vs de un canal e las
presas de lodo.
El ma yo r a rr eg lo par a el de sg as I fI ca dor es en el cual el -
flufdo de perforacin se bombea de la primera (presa de -
asentamientos) a I* segunda presa (presa de reactivos).
Se debe inst alar de tal modo que el Int err upt or que de bien
a c c e s I b l e .
La Ifnea de retorno de la segunda a la primera presa se de
be abrir para permit ir la recIre ulacl n y la Inmersin p
tima de la bomba, a fin de aum en ta r el rjgl men de bombeo.
A cont inuaci n tenemos una serle de figuras most ran do el -
flujo de ftufdo de perforacin, Instalacin tpica y dlmen
slones del desgasIfIcador.
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INSTALACIONES T IP ICAS
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FLUJO DEL LODO A TRAVES DE LA BO MB A
4.- VALVULAS DE SEGURIDAD PARA TUBERIAS DE PERFORACION:
a) Vlv ula de tapn.- Esta es una pieza nec esa ria para ce
rrar la pre si n del pozo si la em paq ue ta du ra de la uni n -
gir ato ria o la man gu era de per for aci n fallan. Hucha s vl,
vulas de tapn son dif cil es de ope rar y son prop ens as a -
fugas y es cu rr Im le nt os . El man teni mie nto debe Incluir la
Inspeccin frecuente, lubricacin y pruebas a presin.
Las pruebas debe n de efec tua rse del lado del vs tago (o -
flecha) o del fondo.
El agu jer o a travs dla vl vul a de tapn debe r ser igual
al de la uni n gir ato ria o la flech a. La ma yo r a de ellas
requieren una llave especial para cerrar y los perforado-
res deben asegurarse de que la llave de la vlvula de tapn
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- 37 -
se conserv e en el mism o lugar y todo miem bro de la cu ad ri
lla debe saber donde encontrarla.
La siguiente figura nos muestra un tipo de vlvula tapn.
Un t ipo de vlvula da tapn
Una vlvu la de tapn mis baja, tambin llamada "vlvu la de
vastago de perfo raci n" se usa algunas veces en combi na- -
cln con la vl vul a ta pn de arr iba p ero no la sus ti tu ye -
por que la pos ici n In fe ri 1* puede no qued ar a cc es ibl e en -
una emer gencia. Una vl vul a de tapn ms baja es til pa
ra prevenir el drenaje del flufdo de perforacin que salga
de la flecha mientras se estn haciendo conexiones y se -
puede cerrar para detener el flujo de la tuberTa de perfo
racin.
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CAPITULO III
CAUSAS QUE ORIGINAN UN DESCONTROL
La pri ncipa l cau sa que or ig ina un desc ontr ol se debe en un
por cen taj e muy elevad o el error humano, es nega tiva la - -
creen cia de que el principal orig en dei prob lema sea de bi
do a las altas presiones de las formaciones, pues se ha de
mo st ra do que en con dic ion es no rma les antes del brote el pe
so espe cf ico del lodo sea el adecua do para ejercer una
presin hl drost tlca contra la formacin su ficient e para -
ev Ita rl o .
En ca mbi o los pozos en su may or a se han des con tro lad o al
efe ctu ar un viaje con la tubera de per for aci n. Es Impor
tante tamb in tomar en cuen ta para tales efecto s la mala -
conser vacin del equipo, as como tambin no probar con pe
Mo di ci da d las conexiones superficiales de control y no -
prep ara r un prog rama ade cua do de pre ven tor es y lodos, es ~
con ven ient e adie st rar a las cuad ril las para estos casos e
Inclusive practicarse simulacros de brotes en el pozo con-
el fin de mant ener al personal pre para do en caso de ocu rri r
tales, pues se puede dar el caso que el eq ui po ob se rv e bue
as con di ci on es pero si no se da el deb ido uso el re su lt a
do es altamente negativo.
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- 39 -
Se p rod uce :
1.- Introducir y extraer tuberas.-
Un gran nme ro de los brotes que ocu rr en al perfor ar pozos
se deben a la reduccin de la presin esttica al sacar tu
be r a .
La evidencia acumulada en estudios ha probado sto.
Las reducci ones de presin estn n timame nte rela cionadas-
con aum ent os de pres in que oc urr en al Intro duci r tubera,
estos aumentos de presin causan o con tribu yen a la p rd i
da de circulacin.
Cuan do se mue ve una tubera sum erg ida en un lquido, la -
parte del lqui do en contact o con la su per fic ie de la tube
ra se mue ve con la mism a velo ci dad qu e la tubera, pa rte-
del movi mie nto se transm ite al resto del lquido; la tu be
ra en movi mie nto , por lo tanto, arrast ra par te de) lq ui
do con Igo .
Presin de Introduccin.
Se conoce que tanto dentro de la tubera como en el espa--
cio anular existe una regln de velocid ad mxima rodeada -
de reglones de menor velocidad, es comn pensar que una d|
f e rene I a de pr es i n ca us e un flujo, no es co m n qu e un flu
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- it o -
Jo cause una dife ren cia de presin, el co ntr aflu jo hacia -
arriba debe estar acompaado por un aumento de presin ha
cia abajo adicional al aumento hI dr os t tI co . Esta presin
entra hacia abajo sobre la presin hldrosttlca es la pre
sin de Introduccin de tubera.
Succin a ! extra er.
Cuando la tubera se mue ve hacia arriba, arr ast ra con sigo-
part e del fluido. A fin de que el aguj ero se man ten ga lie
no, otra p arte del fl uido se debe mov er haci a ab ajo y sto
prod uce un desc enso en la presi n abajo de la presi n hl
drosttlca y es la succin en la extraccin de la tubera.
Cuan do la tubera se mue ve ha cia abajo, es fcil ver que *
debe de exis tir un cont raf luj o hacia arriba, p orqu e no hay
hacia donde se vaya el fluido arrastrado, excepto hacia -
arriba. Es es supo niend o, de sde luego, que el aguj ero e s
t cerr ado o que no exis te p rdida de circu lac in , por otro
lado, cu and o la tube ra se mue ve hacia ar rib a, si hay una-
poslb le salida para el flui do que arra stra con sigo la tube
ra. No lo hac e deb ido a la fue rza de gr av ed ad que lo man
tienen en el agujer o, pr odu cien do un con tra flu jo hacia aba
Jo, en efecto, utiliza parte de la presin hldrosttlca -
del fluido , por lo tanto red uce la pr es i n en el pozo, a m
bos efectos analizados anteriormente resultan del movlmlen
to relativo de la tubera con respecto al agujero.
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. I, I -
La succ in al extr ae r t ubera y la pr es i n al I ntr odu cir la
son pro por cio nal es a la longitud de la tubera su me rg id a. -
La lonqltud de la tubera no es un factor que se pueda con
trolar, por lo tanto los efectos se deben de reducir con--
tro I and o otr os fac tore s.
El factor ms fcil de co nt ro la r es el tie mpo em pl ea do en
efectuar los movimientos de producir y extraer, sobre todo
cua ndo ex iste peli gro de un brote, debe empl ear se esta - -
p rc 11ca .
Otro valor con tro lab le es la vis co si dad efec tiva del lodo-
y la fu er za de ge I a11nos I dad ab ord ad os ya en el pri mer c a
ptulo.
Una prdida de circulacin trae consigo generalmente un -
brote, en esta rea las prin cip ale s cau sas de este tipo de
problemas se deben a:
a).- Exceso en la pr esi n hl dr ost tl ca al usar lodo de a l
to peso especfico durante la perforacin al atrave--
sar un c jtracto poroso y permeabl e.
b ) Ocurre en ocasion es que al pr esent arse un em pa ca mi en
to ya sea por derr umb e de form aci n de sl ez na bl o o por
reducci n del di me tro del aguj ero como suced e en for
ma ci on cs de l ut I ta p l stic a, el en ca rg ad o de la pe rf o
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- b2 -
rac in en turno, au me nt a la pr esi n de la bomba Inyec
tando a s f el flui do a la fo rm ac i n o bien fr act ur an do
sta ocasi ona ndo la prdida.
c).- Puede suced er que al efec tua r alguna ope ra ci n (ntro
ducle ndo tubera de perfor acin o de revestimient o) -
se trate de romper circulacin a la altura de un es
trato poroso y permeable (arenas princ ipalme nte), -
oc as io na nd o as la fuga por efe cto de Inyecci n, no -
es muy comn este caso ya que los Intervalos a circu
lar estn dete rmin ado s de acue rdo con los reg istros -
efectuados, sin embargo debe tomarse sto en cuenta*
En conclu sin una prdida de cir culac in dejar el -
agujero perforado parcial o totalmente vaco, ocasio
nando as que cualquier presin por Insignificante -
que esta sea, tenga mani fest aci n Inmediata en la su
perficie, teniendo en cuenta que las zonas que se per
foran son de presiones anormales.
2 .- Insuficiencia de capacidad o nmero de preventores.-
El nme ro de pre ven to re s as como el tipo de ellos est de
term inad o a las pre sione s de la zona que se esperan en co n
trar de acue rdo con estu dio s y exp eri enc ias obten ida s, al
ocurrir e descontrol y como ltima medida de seguridad pa
ra evitarlo, se hacen funcionar los preventores con el fin
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- b3 -
de cerrar el pozo, algn defecto o mal diseo de ellos pue
de oca sio nar un sinies tro de magn itu d con sid erab le es por
lo tanto cove nlen te oper arlos con tin uame nte observ ando su
buen funcionamiento o en caso contrario subsanar cualquier
a nomaI f a .
3-- Pr ogr ama de tub erias Ina dec uad o. - Al Igual que los --
prev ent ore s las tube rias usada s para per for ar asi como las
de revestimiento son disertadas de acuerdo con las presio
nes y tipos de estratos (tuberias de revestimiento) o per
forar los mismos, existen para el caso diferentes especlft
ca cl on es y di met ros en el Di st rit o de Ciudad Pemex, los -
programas ms usados son:
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T U B E R I A S DE R E V E S T I M I E N T O
Tu b o Co n d u c t o r
T u b e r a s S u p er
f I c I a I e s .
T u b e r a s I n t e r
me d i o s .
T u b e r a s d e Ex
p I o t a c n .
T u b e r a s d e Ex
t e n c i n
L O N G I T U D P ES O
GR AD O ( L E / P I E )
2
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- U5 -
o bien cuando teniendo cementada la tubera de el programa
continuando la perforacin, para cementar la tubera reves
tlmiiento (6 0 /8") es neces ari o ampliar de revestimien to -
(4.1/2"), la cem en ta ci n de esta tubera se hace tras lapan
do unos 20 30 m. de sta con la tuber a de reve st im ien to
anterlor.
Los programas as descritos, han sido adoptados de acuerdo
con las experiencias obtenidas con la perforacin de pozos
an terI o r e s .
*.- Cementacin defectuosa.
Las malas condiciones de una cementacin pueden ser no so
lamente responsab les de la Imposibilid ad de producir hIdro
carburos pro venie nte de una zona saturada, sino en muchos-
casos, de algn b rot e o del d esco ntr ol ab so lut o del pozo y
por lo tanto, de las grandes cantidades Invertidas de die
ro en su rep ara ci n o control def init ivo.
a).- Se puede efectuar una mala cement acin si al p r a c t i
carla no se utiliza el tipo de rgimen del desplaza--
mlen to de! fluido adecuado, es decir, cuand o el per- -
fli de las par ede s del pozo es sinuo so, el en jar re -
del lodo (slidos ) se ac umu la en ma yo r can ti da d en -*
los lugares curvo s evita ndo una perfec ta adh eren cia -
del cemen to con las par ede s del pozo, es con ve ni en te -
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- *6 -
por lo tanto uti li za r al pr in cip io de la ope ra ci n un
rgimen tu rbulento con el fin de limpiar perfe cta men
te el en ja rr e y po st er io rm en te ca mb ia r el rg ime n a -
tipo tapn, llegan do de esta mane ra el cemen to a todos
los espacios por sinuosos que sean.
b).- Al Intr oduci r la tuber a de reve st imi ent o se puede -
pr ov oca r una pr did a del lodo a la Info rma ci n con el
consiguiente brote, desde luego existiendo alguna pre
sliSn en la for mac in . Por tal motivo debe circ ul ars e
a Interva los a fin man te ne r las co ndi cio nes (sobre
todo de peso espe c fic o y visc osid ad) del lodo, y d e
salojar los derrumbes que provocan la Introduccin de
ios tramos a ceme ntar , es conv eni ent e acon dic ion ar el
lodo con obt ura ntes para evitar posibles prdidas.
c).- En al guna s oca sio nes la dist rib uc in de cent rado res , -
y raspa dores y col la res tope, ha sido correcta, pero-
por di ver sas c aus as al es tar en el fond o la tu be r a. -
esta no se mue ve o bien se mueve es por d ica me nt e y -
con longitu des que no ase gur an el trabajo co rrec to de
los raspado res. Otras veces, dura nte el desp laz aml en
to de la lechada se ha dejado de mover por diferencia
de criterio, o bien por malas condiciones del equipo-
de perforaci n utilizan do, lo que origina una posible
can aliz aci n de la lechada y mala adhe ren cia entre la
formacin, cemento y tubera.
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De acu erd o con estos pro grama s, las tuberas de revestlmlen
to tienen como funcin principal:
Tubos con duc tor es (2*" 6 20").- Aunque no se consideren -
como tuberas de revestimiento, es Indispensable en todo -
comienzo de la perforacin, ya que tiene como funcin, con
tener las formacion es no con soli dad as pr ximas a la sup er
ficie, as como conducir el fluido de perforacin y evitar
posibles fugas de ste.
Tuberas Superficiales (16" 6 13.3/8").-
Estas tienen como funcin principal la de prev eni r de rr um
bes de formaciones superiores, as como la aislar todas -
las arenas invadidas preservando cualquier contaminacin,-
Con estas tuberas se tiene la ventaja de que al cementar
les se Instala el cabezal de tuberas definitivo, p r o p o r
cion ando un anclaje seguro al colocar preve ntores y de m s-
conexi ones superfi ciales, teniendo con sto un buen con- -
trol de las pre sio nes que se pue dan pre se nt ar d ur ant e la -
per fo r ac in .
Tuber as reve stldo ras de exp lot aci n (7", 7.5/8" 6 6.5/8"),
esta s t uber as se cem ent an en el campo, has ta el fondo - -
atravezando las formaciones permeables productoras y tie
nen como funcin principal:
a).- Evitar el dao al estra cto p etr olf ero por entrada de
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- * 8 -
agua en el pozo o por derrumbes de formaciones supe-*
rI ores .
b).- Impedir la pro du cci n Inco ntr olada de gas o acei te de
la parte su perio r del horizon te petrol fero.
Estas tuberas no se cementan en toda su longitud, sino -
nic amen te desde el fondo hasta cubrir el hori zont e pro ba
ble productor que se encuentra m is arriba. En general p a
ra que una tube ra de re ve st im ie nt o sirva para los fines -
expuestos, debe cumplir con los siguientes requisitos:
a).- Resistir las presiones de aplastamiento, ejercidas -
por la co lum na de flui do por fue rza del t ubo.
b).- Debe tener suficiente resistencia a la tensin.
c).- Debe resistir la presin Interna.
d).- Deben ser resiste ntes a la corrosi n, abra si n y prue
bas de escapes.
Tuberas de extensin (*.1/2").- En la actualidad nlcamen
te se utiliza como tubera de revestimiento, en caso de pre
setarse problemas en el curso de la perforacin y se tenga
necesidad de cementar tubera de revestimiento (6 .5/8") an
tes de la profundidad programada.
En algunos casos el peso de la lachada no se ha verificado
cont inu amen te, dand o ori gen a una posib le vari eda d en el -
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- t9 -
peso de la misma.
5.- Insta laci n defe ctu osa del equipo sup erficial de con--
trol generalmente la Instalacin superficial es supervisa
da adecuad amente, sin embargo en lo que se debe tener m a
yor cuidado es en las pruebas que se hacen a las conexio
nes y lneas, ya que por efectos del trabajo pueden ser de
terlo radas en may or o men or grado, dando moti vo a alguna -
fuga y un posible brote o descontrol, una programacin pe*
rldlca de prueb as ayudar a en gran parte a solu cion ar el
p r o b l e m a .
Se tendr especial cuidado en contar con extensiones manua
les Inst aladas en buen esta do de tr abajo se bombea r agua-
a travs del mltip le de estr ngul acl n para comprobar que
este se encu entr a libre de tapones debido al asen ta mie nt o-
de la barita, ce mento etc. cada vez que los preventores
lean probados.
6 .- Programa de lodos Inadecuados.
Un progr ama Inadecuado del flui do de perfo raci n, sin lu
gar a dudas, puede ser el origen de un brote como se ha -
comprobado en numerosas ocasiones.
Como se ssbe, las pre sio ne s ex is te nt es en los est ra to s a -
perforar, son con trol ada s por un peso espe cfi co del lodo,
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- bO -
que aun ad o a la pr of un di da d vertic al del po zo da como resul
cado una cie rta pr esi n; est a pres i n debe ser sie mpr e - -
Igual o may or a las ex is te nt es en el subsu elo.
Para tal efec to de cont rol la col umn a del lodo sie mpre d e
be guardar ciertas caractersticas, una de las ms Impoi---
tantes en el peso especfico, es decir la columna en su to
talldad deber siem pre ser unif orme con el fin de evi tar -
la entrada de alguna presin al fluido de perforacin (pre
c I samen te d onde se loc ali za el lodo de peso es pec fi co ms
ba Jo ).
Para la elaboracin de programas deber hacerse tomando en
co nsi de rac i n (si no se cuent a con datos de referenci a) -
las formac iones a perforar (columna geol gica probabl e, la
exi ste nci a en las mism as de yac imi ent os con presi ones , - -
etc.) .
Queda a cri te rio (en muc hos casos) del en car gad o del fl uf
do duran te la perf ora ci n, la solu cin de los pro ble mas -
pr es en ta do s de I nme di ato en el poz o en lo que a lodos se -
refiere, as como continua supervisin y acondicionamiento
del fluido de acu erdo con las exigenc ias.
El gradiente de fractura de las formaciones es definido co
mo la pre si n a la cual las form ac ion es son fra ctu rad as , -
oc as io nan do con el lo pr did as oe lodo a las mis mas .
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- 51
La determinacin del gradiente de fractura ha sido estudia
do ampl 'm ent e, y para su con oc im ien to se ha esta blec ido -
un sistema en funcin de los diferentes parmetros propor
cio nado s por los registro s elctri cos, de Induccin y son]
do de porosidad en compaa con datos empricos.
El mt odo an ter ior , sin emb arg o, solo es utll iza ble en - -
reas donde son conocidas sus condiciones, cabe decir que
el gradiente de fractura depend de las condiciones geolg]
cas de las reas en estudio.
El conocimiento de la presin de los yacimientos atraveza-
dos, es de prim ordia l Impo rtanci a desde el punto de vista-
de la ingeniera, como cons ecu enc ia de esta dete rmi nac in -
se puede controlar mejor las propiedades del lodo de perfo
racin utilizando, comp leta mente el diseo de los pr og ra
mas de terminacin y tuberas de revestimiento, para ob te
ner la presin de las formaciones atrasadas durante la per
foracin . Simpl emen te se mul tip lic a el grad ien te de la pre
aln del fluido en el yacimiento por la profundidad.
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C A P I T U L O I V
A N A L I S I S D EL D E SC ON TR O L .
El de sco ntr ol de un po zo es el no cont rol de un brote, a -
tendindose este lti mo como la primer a man ifes tac in de -
la entrada de fluidos, provenientes de la formacin, tales
como gas, agua salada o aceit e.
Existen dos tipos de desc ontro l: Normal e Inducido, de fi
nindose cada uno como sigue:
1.- Desc ontrol norma l: Se dice que es normal cua ndo las -
conexiones superficiales de control no se encuentran-
cer rad as y los flufdo s de la formaci n Invaden al fon
do del po z o , leva nta ndo la col umna del fluido de pe r
foracin y exp uls nd ola a la superficie, con mayor o
menor Intensidad.
2.- Desco ntrol Inducido : Este desc ontrol es el que tiene-
lugar en contr ndose cer rado el pozo por fracturam len-
to de las formacione s, a lgn punt o de) agujer o des cu
bierto, de bido a la con tra pre si n oca sio nada al cerr ar
el mismo. Ocur re tambi n cua ndo la pres in de la for
m o c l6n alcanza tal valor, que sobrepasa al gradiente-
de fractura de la misma, obse rv ndo se prdida de fluf
dos de per for aci n; Igua lmen te por rotura en la tu be
ra de revestimiento.
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El f acto r princi pal du ran te la pe rf or ac i n de un pozo es ~
el preven ir posib les de scon tro les ya que sto traer consi
go un notable ahorro de tiempo y de economa, la presencia
de un brot e signi fica en much as ocas ion es la sus pensi n in
mediat a de la perfor acin, habr asim ismo neces idad de ha
cer una erog acin extra en el ac on dic ion ami ent o del fluido
de perforacin a fin de resolver el problema el agujero --
puede ser daado ocasi ona ndo as pegadur as de tubera s o -
en casos e xtre mos la prdi da del pozo y oc as io na lm en te del
e q u I p o
Como ante rio rme nte se anot , el rea de Ciudad Pemex, es -
cara cter stica por sus presio nes anorma les, de fini ndose -
esta a continuacin:
Pres in Anorm al: Estos tipos de pres ion es es debid a a la-
falta de migracin de los fluidos contenidos en las forma
ciones! a causa de que las mismas se encuent ran sel la das .-
En forma prctica se ha obs erv ado que la columna estratl --
grflca se encuentra aqu, construida apro ximada mente por
un 70% de lutita y un 30% de arena. Las pres ion es an or ma
les en el subsuelo se generan durante el proceso de compac
tacin de las rocas sedimentarias. A medida que un es tr a
to rocoso va sepu ltn dose a may or prof und ida d en la co rt e
za terrestre por los sedimentos s up er ya ce nt es , los es fu er
zos de sobrecarga sobre dicho estrato, van aumentando tam-
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bln. Dichos esfuerzos ocasi onan que la roca sepultada su
fra cierta comp ac tac I (fn , y la p or os i da d de la roc a dl sm in u
ya. Por este motivo algunos fluidos que originalmente esta
ban contenidos en los poros de cierta formacin, fueron
ms des alo jado s, deb id o a la comp ac t ac I n . En muc ho s c a
sos, sto no suc ede porq ue no existi el me dio de escape -
para el flufdo, quedando por lo tanto represlonado el fluf
d o .
3.' Identifi cacin de brotes: El propsito de Ident lflcar-
un brote opo rt un am en te es cerrar el pozo lo ms rpI -
do posibl e, con el fin de evit ar la invas in de flu i
dos contaminantes de la formacin.
El pri mer Ind icio de un brot e es el au me nt o del v ol ume n en
las presas de fluidos de perfora cin , desp us se obs er va -
el flujo de flufdo sin te ner en op er ac i n la bomb a, si hay
flujo Ind icar el Inicio de un brote el cual de be ser a n a
lizado y proceder a lo conveniente del caso.
Abatimiento en la presin de bombeo: Cuando sto ocurre se
proced e a com prob ar el f unc ion ami ent o de la bomba por alg n
det erio ro en algun as de sus partes, o puede suc eder tam- -
bln en este caso que la tubera se haya roto y exis ta a l
guna fuga en cualquiera de sus conexiones, si no es alguna
de esta s tres causa s, es de sup oner que la pr es i n del y a
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- 55 -
cim ie nt o ayuda al flujo del fl ufdo de pe rf ora ci n en el es
paci anular, para comp rob ar tal o cual cosa, es neces ario
parar la bomba y si el flujo en el espacio anular cesa, se
trata de una fuga o falla mecnica en caso contrario se -
tra tara de un brote, par a el lt imo ca so se obs er va r un -
aumento de volumen en el nivel de las presas.
Cuand o se ob se rv a un brote en el pozo, como regla g ene ral -
y siempre que sea posible es conveniente bajar la tubera-
a fondo y circ ular para cont rola rlo, cuando no hay man era -
de seguir bajando a causa del brote se hace uso de la vl
vula macho en la tubera, para poder seguir bajando se co
loca la vlvula de pie que es un preventor de tubera y -
per mite el paso del flufd o de perforacin.
Otro aspe cto Imp ortant e es la con tam ina ci n del flui do de
per for aci n en la lnea de flote, se puede obs erv ar sie ndo
por las siguientes causas:
a).- Gas: Burbuj as en el fluido de perf oraci n.
b).- Agua salada: Fluido de perf oraci n floculado.
c).- Destilado: Difcil precisar .
d).- Aceit e o Co2: Se toma mues tra del vi bra dor y se a n a
liza.
Quiebres en la velocidad de perforacin: A menor presin -
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- 56 -
diferencial (presin hld rost tl ca del flufdo de perfora- -
cln con respecto a la presin de la formacin) mayor ser
la velocidad de penetracin; en otras palabras a mayor pre
sin de yacimiento, mayor ser la velocidad de penetracin
para una misma presin hldrosttlca, como puede apreciarse
en la grfica adjunta:
PRESION DIFERENCIAL P*t36
Puede ocu rri r un brote al tr ave zer una zona de pres in - -
anormal durant e la per for aci n, la forma de loca lizar una
zona de presin anormal es graficando la velocidad de pene
tracln con respe cto a la pro fun dida d, de esta manera por
medio de la velocidad de penetracin puede Indicar cuando-
va a tener un brote, en ca so de tene r duda, lo me jor es pa
rar la perforacin y tomar un registro elctrico.
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- 57 -
Inmediatamente despus de observar un aumento en la velocj
dad de pen et ra ci n, se pe rf or an ! 2 metros ms, se suspen
de el bombeo, se levanta la flecha estando en condiciones-
de cerrar sobre la tubera, para cerrar el pozo en caso ne
cesarlo (operando preventores) y se observa el espacio anu
lar, si no hay flujo se contina perforando con cuidado.
El quieb re en la veloc ida d de perfor aci n es In dicacin de:
a).- Cambio de form acin sin que exis tacambio depresin
b).- Cambio de presin.
En el lti mo caso el au me nt o de vol ume n de una bur buja de
gas manifestada en la superficie es considerable, sto se-
expllca por la ley de los gases perfectos, pues un gas so
metido a una presin temperatura y volumen de formacin pa
sar a tener condicio nes de presin, temperatura y volumen
en I a s up er fl el e.
En un plano de falla puede ocurrir tambin un cambio en la
veloci dad de perforac in por la diferent e comp osicin de -
las capas o estr atos quelo componen.
Las ope rac ion es a realiz ar en la pres encia de un br ote han
quedado Indistintamente asentados.
Cuand o sucede un brote anormal las Ind icac ione s son las --
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- s,a -
siguientes:
a).- Va ri ac in de i s pres in en la tube ra de perfo racl n-
y en la tub er a de rev es ti mi en to : Esta va ria ci n sst
en funcin de la permeabilidad de la formacin fractu
rada, si la pres in se ma nt ie ne const an te en el es p a
cio anular, no se puede asegurar estar ante un deseori
trol de este tipo, si la pr esi n en el es pac io anul ar
cae a cero, es seguro que se trate de un brote anor--
ma I .
b).- Prdida parcia l o total de cir cul aci n: Este Indicio-
demu est ra la pres enci a de un descon trol anor mal, sin
embargo puede darse el caso de tener circulacin deb
do a que el volumen de flufdo de perforacin perdido-
es sustit uido por expan si n de las burbujas de gas -
que ascienden, en tal caso la presencia del descontrol
anormal ser i dete cta da hast a que dicho gas sale a la
superficie.
Soluciones:
a). - Con el fin de evit ar que co nt in e la Inv as in de! - -
fluido co nta mi nan te y a la vez co nt ro la r la p rdi da -
de circ ula cin, se coloca un volum en de ter min ado de -
fluid o de pe rf or ac i n pe sa do del fon do al pur to de **
fractura, de peso esp ec fico tal, que co nt rar re ste la
presin de formacin y se pueda estar as.
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Ya en con dic ione s de obtura r la fractura median te cement a
ciones a presin o bien mediante la adicin de material ob
turan te al fIu fdo de perf orac in.
b).- Regul ar la pre sin de bombeo demanera tal que queda n
do co nt ro la da la Invasin del cont amin ante , se suspen
da la prdida de circ ulaci n por fractura:
c).- En caso extremo, levanta r la tubera de perf ora ci n a
la zapata con el prev ent or cerrad o, bomb ear flufdo de
perforacin pesado y d o s terfrmente obturar la fractu
ra .
d).- Resti tucin de cond icion es normales: Una vez comproba
do el bro te debe ce rr ar se el po zo de Inm ediat o con lo
cual se logra lo siguiente:
Mantene r una mnima Invasin de los flufdos provenlen
tes de la fo rma ci n ya que para tal ef ect o se r men or
la pres in con la cual se te ndr que tr aba jar para * -
cont ro lar el brote.
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- 60 -
CAPI TULO V
MEDIDAS DE CONTROL
l o. - PREVENCION DE BROTES:
a) Mantener una presin hldr ost tlca mayor que la presin
del ya cim ien to sin legar a fra ct ura r esta ltima.
b) Pre dec ir ca lc ul an do la pr esi n de la for maci n, me- -
dlante la apl ica cin del gradi ent e de fractura o bt e
nien do a part ir de los regi stro s el ct rico s de los po
zos correlacionantes.
c) Det erm ina cin del tipo de flufdo que penetra en la co
I urina hl dr os t tl ca pr ov en ie nt e de la form aci n.
2o. - IDENTIFICA CION DE FLUJOS POR METO DOS NUMERICOS:
Para dete rmi nar la Invasin del flujo (gas o agua s a
lada) se utiliza la frmula siguiente:
Y-pes o esp ec fi co del f luido de perf ora ci n - PTR - PTP
L
10de donde :
Y - Peso del fl ufdo Invas or (g/cm^)
PTR m Presin en la tubera de revest imient o cerrado-
ai po zo ( Kg /c m^ )
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- 61 -
PTP Presin de la tubera de perforacin cerrado el
pozo (Kg/cm2)
L = Lon gi tud del flu ido de fo rma ci n (m)
Ah ora sI :
Y 1.08 a 1.20 g/ cm^ el flu ido Invasor es agua sala da
Y = 0.1 2 a 0.3 6 g/ cm ^ el fl ui do in vas or es gas.
3o.- PASOS A SE GUIR ANTE LA PRE SEN CIA DE UN BROTE.
a) Su spe nd er el bombeo, li mita do as la en tra da del flu
do a la columna.
b) Le va nta r la flecha , para per mi tir el cie rre del pre--
ventor libremente.
c) Cerr ar el preve ntor.
SI se duda de la presencia del brote se deben seguir
los pasos siguientes:
a).- Sus pend er el bombeo
b).- Levantar la flecha
c).- Ob se rv ar la lnea de fl ote (5 a 10 min.)
d).- La tubera de perforacin debe mantenerse en movlmlen
to para evitar pegad uras , se levanta gene ral men te 60
80 metros arriba del preve ntor mov indo la po sterior
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men te cdda dos min uto s, baj and o de 30 a 60 cm. S se
ob se rv a una pr es in de 1A 0 Kg/cm* en la tuber a de re
ves tim lent o, el esf ue rzo de ten sin en la tubera de
perforaci n, se reduce, por este motivo es recome nda
ble no mover la tubera con esta presin.
1*0 . - CA LC UL O D EL PESO ES PE CI FI CO DEL FL UI DO DE PER FO RA CI ON
EQUIVALENTE PARA REVESTIR CONDICIONE S NORMALES DE OPE
RACION EN EL POZO:
LE - Ll + PTP Don de:
(0 .0 5 2 ) (h)
LE - Peso esp ec fic o del fluid o de per for aci n para -
restit uir cond iciones normales (g/cc).
Ll - Peso espe cf ico del flufdo de per for aci n Inl- -
c I a I (g/cc ) .
PTP Presin en la tubera de perforacin cerrado el
pozo (Kg/cm^)
L - Pro fu nd ida d (metros)
Cuan do se est perf ora ndo y se not a un aume nto en la
velo ci dad de pe rfo rac in o un aume nto de vol umen en ~
el nivel de las presas se hace lo slg:
a).- Se deti ene el f unc ion ami ent o de la bomba y en el fo n
do se Instala una vlvula de contrapresin y se b.ija-
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a I fondo .
b).- Se toman lecturas de prssln, en la tuberfa de perfo
racin y en el espacio anular.
c).~ Se abr e el pozo por el es tr an gu I ador de man era que su
dimetro al estar circ ulan do de una contrapr esin de
7 Kg/c m^ arri ba de la pres in de cier re del espa cio -
anular . Se puede variar la velo cida d de bombeo para
establecer la presin correcta.
d).- Se man ti en e )a pres in en la tubera de per for aci n -
(salvo al hacer correcciones a la presin posterloi
mente) haciendo los cambios en el dimetro del estran
guiador , para lograr sto, al enca rga do de la oper a-*
cin debe notificrsele las presiones de ruptura a la
profundi dad que se opera para evitar el f ractu ramie n-
to de Iam i sma .
5o.- CALCULO DE LA PRESION DE FRACTURA:
El conocer el valor de la presin de fractura nos da-
una Idea de las densidades de los fluidos de perfora
cin que se pueden usar duran te la per forac in. Para
la determinacin de estos valores se requiere de labo
rat orio s para el caso. En esta rea las pre si one s de
fractura en forma prctica se determinan por medio de
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las cementaciones a presin.
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La frmula para calcu lar dich as presio nes es la si
guiente.
Pr - _1 L (G + 2 + Pf) de do nd e:
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OPr Pres in de fractu ra (Kg/cm )
L Pr ofu ndi dad de la form ac in (metros)
G Grad ien te de pre si n de la form acin Kg /c m2/m.
Los valores de Pf y G usados en estas reas son:
Pf - 0.1 039 Kg/cin2/iii.
G - 0.2296 Kg/ cm 2 /m.
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C A P I T U L O V I
C O N C L U S I O N E S Y R E C O ME N D A C I O N E S
C O N C L U S I O N E S :
Por el estudi o an ter io rm en te expue st o se conc luye que, los
brotes y los descontroles de los pozos petroleros en perfo
racin se presentan en el orden de importancia que a contI
nuacln se describe:
a).- Por error humano.- Se determina en este punto la fal
ta de conocimiento de las operaciones que se realizan
por pa rte del pe rson al que las re ali za o bien por el
uso I nad ecu ado que se le da al equipo .
b).- Al Introducir o extraer t ubera.- Los movim iento s -
que ms afect an )a relacin de las pres ione s son pr e
cisamente los arriba anotados provocando por lo tanto,
cuando se realizan con cuidado, los cons abidos brotes.
c).- Programa de fluidos de per forac in Inade cuados.- Una
columna hldrostt lca Insu ficiente trae consigo en no
pocas oca sio nes un descontr ol de las pres io nes del -
subsuelo, manifestndose stas de Inmediato en la su
perficie.
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RECOMENUACI ONES:
A maner a de ev i t a r s i no t o t a l ment e , per o sf en gran par t e
los brotes y descontroles se recomienda:
a).' Realizar en los equipos con cierta periodicidad simu
lacros de brotes y su control con el f i n de que el -
personal est prepa rado en caso de ocur rir tales.
b).- Delegar responsabilidades a cada uno de los trabajado
res para que conozcan con mayor amplitud y exactltud-
su rea de actividades.
c).- Programar pruebas constantes de las conexiones super
ficiales de control y comp robar as su funcionamien to.
d).- Instalar Indica dore s de nivel en las presas del f lu i
do de perforacin, asf como sistema de alarmas en ca
so de brot e o perdida de flufdo de perforac in.
e).- Instalar unidades de sgas ifI cado ras en todos los eq ui
pos de perforacin.
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SI MBOLOG I A
Ph Presin hldro st tlca Kg/cm^
Pe Peso espe cfi co g/ cm3
L Profun dida d vertical Metros
P2-P1 Diferencia de presiones Kg /c m2
Yp Punto de cedencla Lb/100 pi e 2
VP Visc osid ad plstica CPS
0 Dim etro de la barrena Pulgadas
d Dimet ro de la tubera de per for aci n pulga das
V Vel oci dad en el espa cio anula r M/seg.
G Gast o de la bomba Lltro s/mln .
2Pa Pre sin en el esp acio anul ar Lb/Pu lg
* 2P.C.F. Pres in de circ ula ci n en el fondo Kg/cm
P.E.E.C. Peso especfico equivale nte de circulac in g/cm^
Y Peso del flu ido Invaso r g/cm ^
PTR Presin en la tubera de revest imiento Kg/ cm 2
PTP Presin en la tubera de perf orac in Kg /cm 2
LE Peso espec fico del fluido de perf oraci n equlva
lente para restituir cond iciones normales g/cm^
Ll Peso es pec f ico del fluf do de pe rf or ac i n InI
c1a 1 g /ce
Pr Presin de fractura Kg /c m2
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B I B L I O GRA F I A
lo.- LIBRO: Tecnologa de l a pe r f o r ac i n de pozos Pe
troleros
AUTOR : Arthur W. McGray y Frank W. Col
EDIT ORIA L: Cont ine ntal Ed . 1963.
2o .* FLUIDOS DE PERFORA CION:
Su bd ir ec cl n de Ca pa ci ta ci n del I.M.P. Ed. 19 t O .
3o.- PREVENCION DE PREVENTORES:
Subdlre ccln de Capa cita ci n del Instituto Mexicano
del Pe tr leo Ld. 1980.
o .~ REVISTA: "Pet rleo Intern acional" Ed. 1982.
5o.- LIBRO: Per fo ra ci n de pozos de petr leo y de gas
natural .
AUTOR: N.G. Sered y E.M. Solovlov
ED IT OR IA L: Ml r Ed. 19 78.
6 0 .- LIBRO: Ingenier a de pr odu cci n del petrleo.
AUTOR: L . Char les Uren
EDITORIAL: C.E.q.S.A. Ed. 1978.
