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Perforación con Coiled Tubing(CTD)

SSOSSOCoiled Tubing Drilling

• Porque Perforar con Coiled Tubing?• Ventajas del CT vs Taladro.• Aplicaciones.• Re-Entradas Laterales.• Ensamblajes de Fondo.• Perforación Bajo Balance.• Manejo de Tubulares.• Despliegue de Herramientas.• Limpieza de Hoyo.• Control del Peso y Presión en la Perforación.• Estudio de factibilidad para Perforación con

CT.

SSOSSOPor que Perforar con CT ?

• Aspectos Económicos– A través de completaciones existentes– Consumibles reducidos– Reducidos tiempo de viajes

• Aspectos del Medio Ambiente– Pequeña distribución de Equipos

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• Aspectos Operacionales– Alta rata de penetración– Reducido radius (build up angle) – Reducido pegue diferencial– Control de Pozos todo el tiempo– Operación continúa en condición de bajo

balance– Perforación con completación existente

• Aspectos de Reservorio– Menos daño a la formación– Pozo produciendo

Por que Perforar con CT ?

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Ventajas del CT vs Taladro• Mayor velocidad de viaje.

– No requiere detener el viaje para enroscar o desenroscar la tubería.• Bombea mientras viaja.

– Evita decantación de partículas y posibilidades de pega de tubería.– Reduce el tiempo de repaso del hoyo abierto.– Puede sacar tubería mientras hace el fondo arriba.– Puede sacar tubería y bombear sin producir inducción del pozo.

• Viaja, bombea y perfora con presión en cabezal del pozo.– Si la arremetida es detectada estando la tubería cercana a superficie,

este puede bajar hasta el fondo del pozo antes de iniciar el control.• No requiere personal sobre el cabezal del pozo durante

el viaje y la perforación del pozo.– Disminuye dramáticamente el riesgo de accidente.

SSOSSOLimitaciones

• Vida de la sarta– 2 3/8” CT y mayor, tiene limite en la vida trabajo debido a

fatiga

• Profundidad, Tamaño y longitud del Hoyo– Coiled Tubing esta limitado en WOB.

• Manejo de Tubería Enroscada

• Tamaño y Peso de la Sarta– Carretes excede en muchos casos pesos permitidos para

la transportación

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Aplicaciones en CTD

SSOSSONuevos Pozos Someros

• Actual Capacidad CTD– Hoyo desde 2-3/8” hasta 12-1/4” OD – Profundidad limitada según tamaño del agujero

• Aplicaciones– Pozo piloto o pozo de alivio en zona gasifera.– Control de pozos (pozo de alivio).– Pozos de diametro reducidos (Slim Hole)– Mapeo estratigráficos.– Medio ambiente sensitivo.

• Desventajas– Compite con taladros (depreciados) para perforaciones

convencionales.

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• Actual capacidad del CTD– Hoyo desde 3-1/2” hasta 6” .– Radio de curvatura hasta (Build up rate) 35Þ/100 ft.

• Aplicaciones– Reservorios depletados.– En yacimientos sujetos a daños por el fluido de

perforación.– Bajo balance en reservorios de alta fractura natural.

• Desventajas– Compite con taladros (depreciados) para perforaciones

convencionales (OBD).

Reentrada Convencional

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• Actual capacidad de CTD– Para reprofundizado de hoyo desde 2-3/8” hasta 4-1/2”

OD – Para Reentrada lateral (horizontal) desde 3-3/4” hasta 4-

1/2” Radio de curvatura (BUR) de 35Þ/100 ft• Aplicaciones

– Perforaciones bajo balance (UBD).– Yacimientos sujetos a daños por el fluido de perforación– Bajo balance en reservorios de alta fractura natural– Costo de retirar la completación son elevados.

• Desventajas– Tecnología limitada en completaciones de 3-1/2” y

menor.

Reentrada Completación Existente

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Reentrada Lateral

SSOSSOReentrada con Rampa(Whipstock)

• Asentado del Ancla– Realizado con WL o CT

• Orientación de la rampa– Gyro ( datos de orientación)– Asegura la orientación de la rampa

en superficie

• Asentando la Rampa– Con guaya o CT– CT puede realizarlo en un solo viaje

con esamblaje de apertura de ventana

SSOSSOReentrada con Tapón de Cemento

Kick Off Depth

Tapón de Cemento Perforado Milado de Ventana

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Herramientas de Fondo BHA

SSOSSOBHA para Pozos Verticales

• CT Conector– Check Valves– Desconector hidráulico de

bola• Estalibilizador (opcional)

• Barra de Peso (DrillCollars)

• Motor de Fondo

• Mecha

SSOSSOBHA Direccionable

• Telemetría en fluidos (MWD)– No requiere el uso de cables– Se requiere circulación en la sarta para poder transmitir datos– Requiere buen estado de las bombas en superficie– Solo fluidos de una sola fase (líquidos)– Orientación lenta y produce desvío o tortuosidad en el hoyo

2-7/8”, 3 1/2” DH Motorwith Bent Housing

3-1/2”, 4-3/4””PDC Bit

Non Magnetic Collarwith Slim MWD tool

Hydraulically OperatedOrienting Tool

Hydraulic ReleaseCirculating SubCT Connector

2”, 2-3/8” CT

Total Length : 75 ft, Max DLS : 35deg/100’

SSOSSOBHA Direccionable

• Telemetría con cables (LWD)– Consideraciones especiales en el cable – Mas censores en la herramienta– Transmisión de data instantáneo– Trabajar con fluidos de dos fases (gases)– Orientación puede ser ejecutado durante la perforación

3 1/8” up to 4 3/4”PDC Bit

CPU

Pressure

GR-D&I

CCL

CirculatingValve

DC MotorElectrical

Disconnect2 7/8”, 3-1/2”

DownholeMotor with

bent housing

Drilling Head

2”, 2-3/8” CTwith internalheptacable

Total Length : 45 ft, Max DLS : 50 deg/100’

Non Magnetic Collarwith Slim LWD tool

SSOSSOBHA Direccionable

• Umbilicales– Potencia hidráulica suministrado desde superficie – Corrección en la cara de la herramienta derecha e

izquierda– BHA es corto

• Electromagnético– No requiere de cables– Trabaja con fluidos de dos fases.– Depende en el tipo de formación.– Nunca se ha probado en el CTD

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Perforación Bajo Balance

SSOSSOPerforación Bajo Balance

• Definición– Presión hidrostáticas del anular por debajo o muy

cercanos de la presión del Yacimientos durante la fase de perforación.

• Aplicaciones en CTD-UBD– Yacimiento sujeto a daños.– Yacimiento Depletados.– Yacimientos de gas, cuya presión es menor al gradiente

hidrostático del gasoil. (fluido gasificado)– Yacimientos altamente fracturado.

SSOSSOPerforación Bajo Balance

• Ventajas– Reduce daños a la formación.– Incrementa la tasa de penetración.– No existe el pegue diferencial.– Operación continua y constante UDB.– Operación rápida en fluidos de dos fases.

• Desventajas– Selección de candidatos.– Estabilidad del hoyo.– Incremento en costo.

SSOSSOSelección de Fluidos

• Fluido Aireados-Espuma.– Menor daño a la

formación.– Mayor capacidad de

acarreo.– Reduce la pérdida de

circulación– ECD 3 a 7 lpg

100% , > 96%, < 50%, 55-96% Porcentaje de Gas vs Liquido

Incremento capacidad de acarreo

SSOSSOProduciendo Bajo Balance

• Mediante el bombeo de Nitrógeno en el sistema.– Presión Pre-determinada

en cabeza de pozo (300psi)– Configuración del Pozo– Graficamos las presión de

fondo según bombeo de Gas y Líquido

SSOSSOControlando el Desbalance

• Observando la Presión de fondo en la Herramienta Direccional y comparando según Gráfica.

• Variando la presión en cabeza.

• Variando la relación Liquido Gas.

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Ventajas de UBD con CT• No requiere de equipos especiales en

superficie (RBOP).– No incrementa costo de operación, El CT incluye

stripper.

• Condición Bajo Balance es continuo Perforando y Viajando. – Control de Desbalance en todo momento. No hay

que parar las bombas para conectar tramos de tubería. Los caudales de bombeo de líquido y gas se mantienen constantes en todo momento.

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Ventajas de UBD con CT (Cont.)

• Mayor Seguridad. – No existen conexiones de tramos de tubería y el personal

que opera el Coiled Tubing se encuentra en una cabina de control lejos de la boca del Pozo. (El Coiled Tubing es un equipo diseñado para trabajar Bajo Balance todo el tiempo)

• Transmisión de data de fondo en tiempo real y en fluido doble fase.– No existe interferencia magnética de los revestidor– No esta limitado en la longitud.– Navega con mucha precisión en la zona productora.– Permite tener varios censores de fondo. (Presión, GR,

Resistividad, RPM, Peso sobre la Mecha, etc)

SSOSSODisposición de Equipos de SuperficiePara Perforación Bajo Balance con CT

Tanque de Crudo

Tanque Desechos Sólidos

Quemadores

Separadores Trifasicos1440 psi – 48” x 12’

Trampas de ArenaChoke Manifold

Bombas de Lodo800 HHP x 2

Válvulas Check

Sala de Control

Tanques de Lodo

Unidades de Nitrógeno180.000 scfh x 2

Almacenamiento LN27.000 gal x 3

Almacenamiento LN27.000 gal x 3

Herram: Inclinación, Azimut, GR, PI, PE. CT: Peso, PB, PA, Prof. Bombas: Tasa, Acum. Separadores: Flujo Gas, Crudo, Lodo, Pres Sep

Unidad de CT

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Manejo de Tubulares

SSOSSOBajando Completaciones

• Equipo de Manejo de Tubulares– Uso de Mástil o gatos hidráulicos y/o en

combinaciones de sub-estructuras – Limitaciones en tamaño y peso de la sarta de

completación– Velocidad de corrida es de 1200 pies por hora.

• Despliegue de Sartas/Tubulares– Si la perforación ha sido realizada bajo balance, la

completación debería ser realizada bajo balance. – Uso del método de despliegue, uso de lubricadores

y varias BOP.

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Cuñas

Copa

Tubo 4-1/2”

Mesa de Trabajo

Llave Hidráulica

Tubo 4-1/2”

Elevador

Grúa 100 Tm

Manejo de Tubulares

SSOSSO

Despliegue de Sartas (Uso de Lubricadores)

SSOSSOVestir Equipos de Control de PresiónBOP’s y Conexiones

Hacer Prueba de Presión

BOP Principal

BOP Auxiliar

Tee de Flujo

Cabeza de Pozo

Conexión

Vestir Columna de Control de Presión

Pozo Cerrado

Ram Ciego Cerrado

SSOSSOArmar Lubricador y BHAGrúa, Lubricador y BHA

Armar Mecha, Motor de Fondo, Estabilizador y Barra Despliegue

Armar Set de Lubricadores de Guaya

Barra de Despliegue

Motor de Fondo

Mecha

Válvula Kelly

Estabilizadores y Barra de Peso

SSOSSOConectar y ProbarLubricador y Control de Presión

Introducir BHA y Conectar Lubricador a BOP

Hacer Prueba de Presión

Ram Ciego Cerrado

Pozo Cerrado

SSOSSOPosicionar y DesconectarBarra Despliegue y Cabeza Cable

Desconectar Lubricador

Lubricador

Barra de Despliegue

Cabeza de Cable

Posicionar Barra de Despliegue y hacer Prueba de Presión

Abrir Pozo

SSOSSOPreparar CT Cabeza Inyectora, Riser y MHA

Conectar MHAEnsamblar Raiser y CT Conector

CT 2-3/8”

Conector de CT

Non RotatingSwivel

Sub Circulación Sub Disco de

Ruptura

DesconectorHiráulico

Check-ValveDoble

Conector CT

CT

SSOSSOConectar Cabeza InyectoraInyector, Control de Presión

Conectar Riser a BOP y Prueba de Presión

Conectar MHA a Barra de Despliegue

Prueba de Presión 10

min

SSOSSO

Despliegue de Sartas (Uso de VSS o UBDV)

SSOSSOVestir Equipos de Control de PresiónBOP’s y Conexiones

Hacer Prueba de Presión

BOP Principal

BOP Auxiliar

Tee de Flujo

Cabeza de Pozo

Conexión

Vestir Columna de Control de Presión

Pozo Cerrado

Ram Ciego Cerrado

SSOSSOArmar BHAGrúa, BHA

Armar Mecha, Motor de Fondo, Estabilizador y Barra Despliegue

Barra de Despliegue

Motor de Fondo

Mecha

Válvula Kelly

Herramienta Direccional

Verificar funcionamiento de la Válvula de Subsuelo

SSOSSOIntroducir Herramienta de PerforaciónGrua, BHA y Cabeza Inyectora

Conectar Sarta al CT

Retirar Cuñas

1

2

Introducir Sarta de Perforación

Acuñar sobre BOP

Conectar Riser a BOP y Prueba de Presión

Abrir Válvula de Fondo

Iniciar Descenso

Prueba de Presión 10 min

2

1

SSOSSO

Limpieza del Hoyo

SSOSSOSimulador CEBERUS

• Modulo Hydra.– Usado para predicciones hidráulicas dentro del CT

y el pozo.– Usado para limpiezas de rellenos en pozos

verticales y horizontales– Simulación de bombeo de fluidos multifase

SSOSSOParámetros Operacionales

• Parámetros de Bombeo– Tasa del Líquido 1-1.4 BPM– Tasa del Gas 1000- 1400 psi– Tasa Total de Fluido 2,5 – 3,5 BPM– Tamaño del hoyo 4-1/4”– Fluido Lodo Base Agua 10 lpg.

• Vp=10,Ty=6

• Datos del Hoyo – 75 grados– 4-1/4” OD– Densidad del Ripio 2,65 SG– Tamaño del Ripio 0,05”

SSOSSOCERBERUS Simulación

• Resultados :– Velocidad de decantación

15,6 pies/min– Velocidad del fluido en el

fondo 90 pies/min– Viscosidad Mínima

requerida a 1 BPM y 1000 SCF = 3,7 cp

– Viscosidad Mínima requerida a 1,45 BPM y 1400 SCF = 2,2 cp

– Densidad Equivalente 5 lpg

SSOSSO

Perforando con CTD Control de Peso y Presión

SSOSSODiferencial de Presión

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Torq

ue (f

t.lbs

.)

0100 200 300 400 500 600

Pressure (psi)

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

RPM

3-1/2” CTD™ Motor

80 GPM Torque120 GPM Torque160 GPM Torque

80 GPM RPM120 GPM RPM160 GPM RPM

Ejemplo: 3.8 BPM (160 GPM), 300 psi DPresión.250 RPM y 900 lbs/pies.

SSOSSOControlando Peso

Apoyo

Apoyo

Apoyando 9000 lbs en superficie

6000

lbs s

obre

la M

echa

SSOSSOEstudio de Factibilidad paraPerforación con CT

• Requerimiento Técnico de Perforación ( tamaño del hoyo, profundidad, presiones de fondo, tipo de formación, fluido de perforación, diagrama final, trayectoria)

• Selección de Motores de Fondo ( Tamaño de la mecha, especificaciones de motor)

• Pre- Selección de tamaños de CT.• Simulación Mecánica e Hidráulica del CT. ( verificar

resultados con parámetros operacionales del motor, presiones de bombeo en el CT, transmisión de peso sobre la mecha y limpieza del hoyo.)

• Predecir fatiga de tubería en trabajo.• Selección de equipos y materiales• Análisis Económico.