Weatherford Curso Básico de Perforación

Curso Bsico de Perforacin

IntroduccinComponentes del TaladroOperaciones Convencionales

PerforacinSistema de CirculacinViajesLoggingCorrida de RevestimientoCementacinCompletamientoAgenda

Operaciones no Convencionales

LogsticaControl de PresionesPegas de TuberaEquipo de PescaCorazonamientoPerforacin UnderbalanceCoiled TubingAgenda

Conocimiento del equipo usado en perforacin y su funcin

Las operaciones en el taladro tienen como fin principal el lograr alcanzar las formaciones que contienen hidrocarburos de una manera econmica, efectiva y que permita el recobro de estos en superficieIntroduccin

Estas operaciones conllevan riesgos relacionados con el equipo usado y las formaciones atravezadas

Se darn a conocer las operaciones de mayor impacto en la perforacin y los problemas relacionados con las actividades de campo as como la participacin de Weatherford en estas operacionesIntroduccin

Discusin de los pozos perforados en Colombia

Evaluacin de lo discutido en el curso

Certificacin

CD rom con la informacin presentadaIntroduccin

expectativas .......Milford Sound

Componentes del TaladroCorona3.Cable de Perforacin4.Monkeyboard5.Bloque Viajero6.Top DriveMastilTubera de PerforacinCasa del PerroPreventoras13.Generadores16.Bombas de LodoTanques de LodoPiscina de ReservaZarandasChoke ManifoldRampa de Tubera

Componentes del TaladroCORONA (Crown)

Es un ensamblaje de poleas montado sobre vigas en el tope del taladro. El cable de perforacin es corrido sobre las poleas hasta el tambor de levantamiento (parte del malacate)

Componentes del TaladroCATLINE Boom & Hoist Line

Estructura metlica erigida cerca del tope del taladro, usada para levantar material

Componentes del TaladroCable de Perforacin (Drilling Line)

Es un cable grueso de acero, organizado en un tambor o carretel que recorre la corona y el bloque viajero. Su propsito primario es levantar o bajar dentro del pozo la tuberia de perforacn el revestimiento. Es tambin usado para soportar las herramientas de perforacin.

Componentes del TaladroEncuelladero (Monkeyboard)

Es la plataforma de trabajo del encuellador desde donde organiza la tubera de perforacin, su altura depende del nmero de tubos conectados que se manejen en el taladro, por lo general tres (90 pies)

Componentes del Taladro

Componentes del TaladroBloque Viajero (Travelling Block)

Es un arreglo de poleas a travs del cual el cable de perforacin es manejado y sube o baja en la torre

Componentes del TaladroTop Drive

El top drive rota la sarta de perforacin y la broca sin usar la mesa rotaria. Es operado desde una consola de control en el piso del taladro (rig floor)

Componentes del TaladroTorre Mstil (Mast)

Es una estructura porttil, con la capacidad de ser erigida izada como una unidad a la posicin de trabajo

Componentes del TaladroTubera de Perforacin (Drill Pipe)

Son tubos de alto peso usados para rotar la broca y circular el fluido de perforacin. Por lo general son juntas de 30 pies que permiten acoplarse entre ellas y con las herramientas necesarias para perforar.

Weatherford renta tubera de perforacin y otras herramientas de fondo de pozo

Componentes del TaladroCasa del Perro (Dog House)

Es un pequeo cuarto ubicado en el piso del taladro, usado cmo oficina del perforador y cmo almacn para herramientas pequeas

Componentes del TaladroPreventora Anular(Blowout Preventer)

Es una vlvula de gran tamao, instalada sobre la cabeza del pozo y sobre las preventoras de ariete, que forma un sello en el espacio anular entre la tubera y la pared del pozo en caso de no haber tubera presente, sella el pozo

Componentes del TaladroTanque de Agua (Water Tank)

Usado para almacenar agua que es utilizada en la mezcla del fluido de perforacin, de cemento y para la limpieza del taladro

Componentes del TaladroBandeja de Cableado (Electric Cable Tray)

Soporta el peso de los cables elctricos que alimentan el poder desde el panel de control a los motores del taladro y el equipo adicional

Preguntas ?

Componentes del TaladroGeneradores (Engine Generators Sets)

La energa para el taladro es producida por motores que trabajan con diesel, gas gasolina, asi cmo con un sistema mecnico de transmisin y generadores. La mayora de taladros actuales usan generadores elctricos que dan potencia a motores elctricos en otras partes del equipo

Componentes del TaladroTanques de Combustible (Fuel Tanks)

Tanques para el almacenamiento del combustible para el sistema de generacin de poder.

Componentes del TaladroElectric House

En taladros elctricos de diesel, motores diesel de alta potencia alimentan generadores elctricos. Estos generadores producen electricidad que fluye a travs de cables a paneles de control de donde se proveen los equipos

Componentes del TaladroBombas de Lodo(Mud Pumps)

Grandes bombas de reciprocacin son usadas para circular el lodo (fluido de perforacin) en un taladro

Componentes del TaladroTanques de Lodo (Mud Pits)

Serie de tanques abiertos, a travs de los cuales el lodo es circulado para permitir que arena y sedimentos se depositen y sean retirados. Aditivos son mezclados con el lodo y este es temporalmente almacenado antes de ser bombeado nuevamente al pozo. Los tanques estn divididos en compartimentos de acuerdo con su uso: shaker pits, settling pits y suction pits.

Componentes del TaladroPiscina de Reserva(Reserve Pit)

Es una piscina en la cual se guarda una reserva de fluido. Es tambien usada para guardar resduos lquidos y se hace excavada en el suelo y cubriendo sus paredes con arcilla con membrana plstica impermeable para prevenir la contaminacin del suelo

Componentes del TaladroSeparador de Gas(Mud Gas Separator)

Es un aparato usado para retirar gas del lodo proveniente del pozo cuando se presenta invasin de gas en el pozo.

Componentes del TaladroZaranda (Shale Shaker)

Corresponde a una serie de bandejas con mallas que vibran para remover los cortes perforados del fluido saliente. El tamao de las aperturas es seleccionado para que sean menores al tamao de los cortes y asegurar su remocin.

Componentes del TaladroChoke Manifold

El arreglo de tuberas y vlvulas especiales, llamadas chokes a travs del cual se circula el fluido de perforacin cuando se cierran las preventoras para controlar presiones encontradas en la formacin durante un reventn

Componentes del TaladroRampa de Tuberia(Pipe Ramp)

Rampa angular que sirve para arrastrar y subir la tuberia y herramientas hasta la plataforma y la mesa rotaria.

Componentes del TaladroAcumulador(Accumulator)

Es el aparato de almacenamiento para fluido hidralico a presin que es usado en la operacin de las vlvulas preventoras

Componentes del TaladroBroca de Perforacin(Drill Bit)

Es el elemento cortador en la perforacin de pozos. La mayora de las brocas tricnicas consisten de tres conos que giran sobre cojinetes para hacer uso de todos los elementos cortadores. Adems, las brocas poseen un sistema de circulacin para su enfriamiento y permitir el paso del fluido, usando su fuerza hidralica para impactar la roca y facilitar su perforacin

Componentes del TaladroMalacate(Drawworks)

Es el mecanismo de levantamiento en un taladro de perforacin. Consiste de un winche de gran tamao que enrolla y libera el cable de perforacin y asi levanta o baja los componentes de la sarta y las herramientas

Componentes del TaladroCollares de Perforacin (Drill Collars)

Son tubos pesados de paredes gruesas usados entre la broca y la tuberia para colocar peso sobre el fondo de la sarta y ayudar en la perforacin.

Componentes del TaladroConsola del Perforador(Drillers Console)

El panel de control, ubicado en la plataforma desde donde el perforador controla las operaciones del taladro y maneja el equipo

Componentes del TaladroMesa Rotaria (Rotary Table)

Es el principal componente de rotacin para girar y soportar la sarta de perforacin; consiste de elementos de rotacin que permiten utilizar velocidades variables y a la vez soportar el peso de la sarta dentro del pozo.

Componentes del TaladroKelly

Es un componente de acero pesado, hexagonal (comn) cuadrado suspendido por el bloque viajero a travs de la mesa rotaria. Esta conectado a la ltima junta de la sarta para girar la tuberia a medida que rota la mesa.

Componentes del TaladroCuas (Slips)

Son piezas de metal con dientes elementos de agarre que son usados para soportar la caida de la tubera dentro del hueco para mantener la tubera en su lugar. Las cuas se ajustan entre la tubera y el master bushing.

Componentes del TaladroCuas de Poder (Power Slips)

Existen cuas hidralicas neumticas que evitan el contacto directo con la herramienta, protegiendo el operador; en estas, el agarre es efectuado por empaques especiales.

Weatherford comercializa cuas de este tipo

Personal del TaladroJefe del Taladro (tool pusher)Supervisor de Turno (tour pusher) - 1Perforador (driller) - 1Encuellador (derrickman) - 1Cueros (floorhands) - 3Obreros de Patio (roustabouts) - 5Mecnico (mechanic)Electricista (electrician)Soldador (welder)Operador de Grua (crane operator) 32

Preguntas ?

PerforacinSistema de CirculacinViajesRegistros (Logging)Corrida de RevestimientoCementacinCompletamientoOperaciones Convencionales de Perforacin

La operacin se realiza siguiendo una simple regla: ponga la broca en el fondo con algo de peso y grela a la derechaEsta operacin para ser exitosa debe ser libre de problemas y econmica.Para lograr una perforacin econmica, se debe perforar en el menor tiempo posible, obteniendo altas ratas de penetracin (ROP)Perforacin

Factores que afectan la rata de penetracin:

Tipo de broca usadaPeso sobre la brocaVelocidad de RotacinPropiedades del Fluido de PerforacinHidralicaPropiedades de la FormacinPerforacin

Perforacin

Sarta de Perforacin:

Tubera (Drill Pipe)Tubera Pesada (Heavy Wate DP)Martillos (Jars)Collares (Drill Collars)Estabilizadores (Stabilizers)BrocaPerforacin

PerforacinWeatherford renta y vende:Drill PipeSpiral-WateHevi-Wate Drill CollarsTubing

PerforacinWeatherford renta y vende:EstabilizadoresMartillosMotores

WeatherfordTHERES NOTHING WE CANT DO FOR YOU

Origen del PetrleoTierraMaterial lavado hacia el marMarRemanentes de Plankton, seres marinos de tamao nfimoMaterial orgnico fallece y se depositaCapas de sedimentos se forman cuandomateriales como arena, arcilla y losremanentes orgnicos se depositan enel fondo del ocano

Origen del PetrleoParte del material orgnico cambia ahidrocarburos, mezlados con otros materiales sedimentariosLas capas o estratos se van compri-miendo a medida que sigue deposi-tndose material sobre ellos

Origen del PetrleoGasAceite,atrapado por la capa superior que facilita la formacin del reservorio yacimientoMovimientos de la tierra causan deformaciones de la cortezaGas, Aceite y AguaMaterial sedimentario en depositacin

Origen del PetrleoArenisca limpia, parte de un yacimientoEspacios porosos donde se almacenangas, aceite y aguaArena (cuarzo)

Tipos de Yacimientos

Sistema de Circulacin

Funciones del Lodollevar los cortes del fondo a superficiesostener las paredes del pozocontrolar las presiones naturales en las formaciones perforadasenfriar y lubricar la broca y la sarta de perforacinayudar a soportar la sarta de perforacin (boyancia)

Funciones del Lodomantener el pozo limpio de cortessuspender los cortes cuando se para la circulacinpermitir obtener informacin de las formacionestransmitir potencia hidralica a la brocapermitir la fcil remocin de los cortes en superficie

Propiedades del Lododensidadslidosviscosidadfiltracinalcalinidadsalinidad

PerforacinSe perfora hasta la profundidad designada para sentar revestimiento (casing)Una broca puede no ser suficiente para alcanzar la profundidad deseadaSe realizan viajes para cambio de broca o cuando se presentan problemas operacionales

PerforacinDurante la operacin normal, se llevan registros de las condiciones de perforacin mediante el uso de equipo y personal especializado para determinar la composicin de las formaciones perforadas y la presencia de hidrocarburosEl personal esta compuesto por gelogos y tcnicos

Registros de Lodo

Registro de LodoLa unidad de registro, conocida como Unidad de Registro de Lodo (Mud Logging Unit) esta conectada a los principales componentes de la mesa rotaria para llevar registro de los parmetros continuamenteEste servicio es prestado por compaas especializadas y depende del operador la calidad de la informacin registrada

Registro de Lodo

Preguntas ?

ViajesLa rata de penetracin nos permitir determinar cuando es el momento de hacer el cambioPara hacer el viaje se debe circular el pozo hasta sacar todos los cortes a superficie (bottoms-up)El viaje debe hacerse evitando que haya arrastre de la tubera para prevenir derrumbes y pega de la herramienta

LoggingUna vez se ha llegado a la profundidad de revestimiento, es necesario determinar las caractersticas de las formaciones por medio de registros elctricos

Logging

LoggingEjemplo de registro (log)

Corrida de RevestimientoUna vez determinada la calidad del pozo, se decide si se corre revestimiento y se cementa esteLa corrida de revestimiento se hace luego de bajar broca, circular el pozo y acondicionarloPor lo general se varian las propiedades del lodo para permitir que el revestimiento llegue a fondo sin generar presiones que puedan alterar las paredes

Corrida de Revestimiento

Corrida de RevestimientoLa herramienta de corrida de revestimiento es especializada y Weatherford cuenta con toda la linea de herramientas y soporte tcnico para este servicio as como los componentes requeridos en la sarta para una cementacin exitosa

Corrida de Revestimiento

CementacinUna vez el revestimiento est en fondo, se procede a circular el pozo para retirar los cortes y homogenizar el lodo para el trabajo de cementacinExisten diferentes clases de cemento, de acuerdo con la profundidad del pozo y la temperatura; el ms utilizado es Clase G que permite trabajar en un rango amplio de condiciones de pozo

CementacinLas propiedades de la lechada a tener en cuenta para su diseo y asegurar un buen trabajo son:DensidadViscosidadPrdida de FiltradoResistencia a la CompresinTiempo de Frague

CementacinSe utilizan aditivos para obtener las propiedades requeridas:AceleradoresAnti-espumantesDispersantesReductores de FiltradoRetardadoresDensificantes

Cementacin

CementacinINTERMEDIATEOR SURFACE CASINGCASING IN CASINGANNULUSPREVIOUS CASING SHOEEXTERNAL CASINGPACKER (OPTIONAL)CASINGOPEN HOLEBOTTOM WIPER PLUGCASING/OPENHOLE ANNULUSFLOAT COLLARFLOAT SHOE(GUIDE SHOE)PLUG DROPPING HEADTOP PLUGCEMENTING MANIFOLDLANDING JOINT(CROSS-OVER)CENTRALIZERCEMENT BASKET(OPTIONAL)SCRATCHERS

Cementacin

Cementacin Two Plug MethodLodo es circulado para acondicionar el pozoantes de cementar

Two Plug Method2. Se deja caer el tapn de fondo y se comienza a mezclar y bombear cementoLa lechada de cemento desplaza el lodo fuera del revestimiento

Two Plug Method3. El tapn de fondo se sienta en el collar flotadorCemento sigue cayendoLa lechada de cemento desplaza el lodo fuera del revestimiento

Two Plug Method4. El cemento voltea y circula afuera del zapato dentro del anularLa lechada de cemento desplaza el lodo fuera del anular

Two Plug Method5. Termina la mezcla de cemento, se lanza el tapn superior y se desplaza con lodoLa lechada de cemento desplaza el lodo fuera del anular

Two Plug Method6. Se desplaza a la rata necesaria para remover lodo del anular y alcanzar el cemento en caida libreEl lodo desplaza el cemento fuera del revestimiento

Two Plug Method7. El tapn superior se sienta en el collar flotador, se para el bombeo, se cierra el pozo y se cuelga el revestimiento, se espera fragueRetornos de cemento se vern si se est cementando hasta superficie

Two Plug Method8. Cuando el cemento ha fraguado, desarrollando resistenciaa la compresin, se corre con broca en el pozoSe perfora zapato flotador y se inicia la perforacin de hueco nuevo

Preguntas ?Waikata river

Una vez el pozo es perforado y se alcanza la zona de produccin de hidrocarburos, se procede a completar el pozoEsta operacin comprende la perforacin del revestimiento para comunicar los hidrocarburos con superficie y el transporte de estos para su comercializacinCompletamiento

Completamiento

Son trabajos realizados en el taladro y que obedecen a necesidades especficas para obtener una operacin adecuadaLogstica- Pegas de TuberaControl de Presiones- Equipo de PescaCorazonamiento- Coiled TubingPerforacin Under BalancedOperaciones no Convencionales

Se deben tener todas las herramientas necesarias para una adecuada operacin, por un lapso de tiempo determinado de acuerdo con la localizacin del pozo, su acceso y las condiciones generales de trabajoNormalmente se trabaja con una logstica en pozo que permite operar de manera aislada por lo menos una a dos semanasLogstica

Se produce por la entrada en el pozo de fluidos de formacin, gases e hidrocarburos que pueden combustir al llegar a superficie, produciendo un reventn (kick)Es uno de los problemas de mayor incidencia en la operacin y puede ocasionar la prdida de vidas y equipo, de no tener control adecuadoSu primer control es la densidad del lodoControl de Presiones

Control de Presiones

Las causas comunes de los reventones son:Suaveo durante viajesDeficiencia en el llenado del pozo durante viajesDensidad inapropiada del lodoPrdida de CirculacinLa mayora de los reventones ocurren durante los viajesControl de Presiones

Con la densidad del lodo se puede evitar que fluyan los hidrocarburos dentro del pozo si sucede, su incremento permitir controlar el flujo para continuar la operacinLas vlvulas preventoras permiten que el flujo sea controlado al llegar a superficie y no afecte ni a las personas ni al equipoControl de Presiones

Pega de Tubera

Se denomina pega de tubera el evento en la operacin en el cual no se puede rotar la tubera la sarta, ni mover hacia arriba hacia abajoSu ocurrencia puede generar tiempo no productivo, costos, e inclusive la prdida del pozo

Pega de Tubera

Las causas comunes son:Presin diferencialCausas mecnicas:Hueco chaveteroFormaciones inestablesLimpieza inadecuada del huecoChatarra en el hueco revestimiento colapsadoCambios de Sarta

Presin DiferencialSe presenta pega por presin diferencial cuando la presin hidrstatica producida por el lodo es mayor que la presin de formacin y hay formaciones permeables presentes

Presin DiferencialSu solucin es la reduccin de la presin, reduciendo la densidad del lodo y la remocin de la torta en la zona de contacto con aditivos especiales

Hueco Chavetero (key seat)Causado por cambios bruscos de direccin en formaciones blandas por cambios de ngulo.

Hueco Chavetero (key seat)La rotacin de la tubera de menor tamao, en tensin, va produciendo una hendidura lateral al hueco original, en la zona de cambio de ngulo

Hueco Chavetero (key seat)La tuberia de mayor dimetro no pasar y es muy probable que haya necesidad de pescarSe evita viajando el pozo (short trip) con regularidad y controlando la desviacin

Formaciones InestablesDebido al origen de las cordilleras en el pas, se presentan formaciones que continuan moviendose, este movimiento es denominado Tectonismo

Formaciones InestablesSe presentan derrumbes y pega de tubera por inestabilidad de la formacin al ser perforadaSe evita viajando el hoyo continuamente y controlando las propiedades del lodo

Limpieza inadecuada del pozoDurante la perforacin, el lodo debe soportar los cortes perforados y, con la circulacin, acarrearlos a superficie donde se descargan

Limpieza inadecuada del pozoSi el soporte y acarreo no es adecuado, los cortes se acumulan sobre la broca y los estabilizadores, impidiendo el movimiento de la tubera y causando su pega

Chatarra en el huecoSe produce la pega de tubera por la caida de herrramientas el colapso del revestimiento que impiden el movimiento

Cambios de SartaLos cambios de sarta de perforacin, generalmente producen cambios en la geometra del pozo que pueden causar la pega de la tubera

Cambios de SartaAl pasar de una sarta flexible a una sarta rgida, la geometra del pozo evitar que la nueva sarta pase comodamente y producir pega de la sarta en los puntos de mayor cambio

preguntas ?Lake Pukaki Mount Cook

Equipo de PescaContinuous Overshot (1.858 -3.625 Ods) Continuous Snipper Overshot (2-1/16 & 2.700 Ods)Venturi-Jet Junk Basket(1.688 - 3.125 Ods)

Equipo de PescaPescantes para registrosOvershoots y Spears Bowen

Equipo de PescaDual ActingCT JarHydraulicFishing Jar Spear HidraulicoOvershot Hidraulico

Equipo de Pesca - Milling

Consiste en la perforacin con brocas y tuberas especiales que permiten tomar muestra completa de la roca yacimientoLas condiciones de perforacin son de menor rotacin y rata de circulacin, manteniendo en contacto la broca todo el tiempo con el fondo del pozo para asegurar la toma de la muestra (core)Corazonamiento

Corazonamiento

Es el uso de tuberia enrollada, de dimetro pequeo para operaciones de pozosEn perforacin, se utiliza en la zona de produccin, utilizando motores ya que no hay rotacin desde superficieAl ser un rollo de tubera sin conexiones tiene limitantes de peso y tensin que de ser sobrepasados pueden alterar el coiled tubingCoiled Tubing

Coiled Tubing

Coiled TubingLos Motores PDM mas cortos en la industriaProvee mayor potencia y torqueMayor tiempo uso en operaciones de perforacin y molidoLongitudes del Motor:1-11/16 - 5 ft. 2 in.2-1/8 - 11 ft. 7 in.2-3/8 - 10 ft. 2 in.2-7/8 - 10 ft. 6 in.Power Section CTD Lower End AssemblyRotor CatchStandard PDM (Rotor / Stator)Technology

Coiled TubingEnsamblaje para motores compacto, multifuncional para CT.ConectorValvula DFC Desconector HydraulicoDual Circulation SubCompacto - longitud de 30 inchesTamaos- 1-11/16, 2-1/8, 2-3/8, 2-7/8

Underbalance DrillingTecnologa desarrollada para perforar en condiciones de pozo vivo fluyendo con el fin de minimizar el dao a la formacin y obtener alta produccinWeatherford en una de las companas lderes de esta tecnologaGeneralmente se utiliza nitrgeno comprimido con aditivos, haciendo las veces de fluido de perforacin

Underbalance Drilling

Underbalance DrillingEquipo de SuperficieControl de PresionesEquipo de FondoFluidos de PerforacinSoftwareEquipo de Superficie

Preguntas ?Robertson Island

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