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Control de pozos 1ra Unidad

Influjo o Brote Es la entrada de fluidos provenientes de la formación al pozo, ya sea gas, agua o aceite o una mezcla de ellos.

¿Por que se originan? Se debe al desbalance entre la presión de formación y la presión hidrostática de los fluidos de control.

¿Cuales podrían ser las causas?  Suaveo del pozo al sacar tubería  Densidad insuficiente del lodo

 Perdidas de circulación  Contaminación del lodo con gas  Llenado insuficiente durante los viajes

Suaveo del pozo al sacar la tubería El efecto de suaveo se refiere a la acción que ejerce la sarta de perforación dentro del pozo, cuando se mueve hacia arriba a una velocidad mayor que la del lodo. Entre las variables que influyen en el efecto de suaveo se tienen las siguientes: 1. Velocidad de extracción de la tubería 2. Reología del pozo 3. Geometría del pozo 4. Estabilizadores en la sarta. Reología: Parte de la física que estudia la viscosidad, la plasticidad, la elasticidad y el derrame de la materia.

Densidad insuficiente del lodo Esta es una de las causas predominantes que originan los brotes. Los brotes causados por densidades insuficientes de lodo pudieran parecer fáciles de controlar con solo incrementar la densidad del lodo de perforación sin embargo esto podría no ser lo adecuado por las siguientes razones:

1. Se puede exceder el gradiente de fractura de la formación. 2. Se incrementa el riesgo de tener pegaduras por presión diferencial 3. Se reduce significativamente la velocidad de penetración.

Perdidas de circulación La pérdida de circulación está definida como la invasión de los fluidos de perforación y/o lechadas de cemento hacia la formación. El control y prevención de la pérdida de circulación de los fluidos de perforación es un problema frecuentemente encontrado durante la perforación de pozos de petróleo y gas.

CLASIFICACIÓN Perdida de circulación

Origen (CAUSAS)

Naturales

Severidad

Inducidas

Naturales • Fracturas naturales Estas son creadas por los esfuerzos tectónicos, y los diferentes eventos geológicos ocurridos en una determinada zona. • Cavernosas

Las fracturas creadas en zonas cavernosas están generalmente relacionadas con formaciones volcánicas o de carbonatos (caliza y dolomita).

Inducidas Fracturas Creadas o Inducidas Son aquellas producidas durante las operaciones de perforación con el fin de estimular la formación para mejorar la producción (fracturamiento hidráulico y acidificación).

Ocurre al: •Exceder el gradiente de fractura •Romper circulación con alta presión •Sacar o meter tubería a alta velocidad

TIPOS DE FORMACIONES

a) No consolidadas

b) Cavernosas

Tipo de Formación

c) Fracturas naturales

b) Fracturas inducidas

Llenado insuficiente durante los viajes Esta es otra de las causas predominantes de los brotes. A medida que la tubería se saca del pozo, el nivel de lodo disminuye por el volumen que desplaza el acero en el interior del pozo. Conforme se extrae la tubería y el pozo no se llena con lodo el nivel del mismo decrece uy por consecuencia también la PH. Esto se torna critico cuando se saca la herramienta de mayor desplazamiento como son: Los lastrabarrenas y la tubería pesada de perforación Heavy Weigth Los lastrabarrenas: son tubulares de acero pesado y rígido. Se utilizan en el ensamble de Fondo para suministrar rigidez y peso sobre la barrena.

La tubería pesada: constituye el componente intermedio del ensamblaje de fondo. Es un tubular de espesor de pared gruesa, similar a las barras de diámetro pequeño, cuya conexión posee las mismas dimensiones que las de la tubería de perforación para facilitar su manejo, pero es ligeramente más larga. Se conoce también con los nombres de "Heavy Wall Drill Pipe" y "Heavy Weight Drill Pipe".

Contaminación del lodo con gas Los brotes también se pueden originar por una reducción en la densidad del lodo a causa de la presencia de gas en la roca cortada por la barrena. Al perforar demasiado rápido, el gas contenido en los recortes se libera ocasionando la reducción en la densidad del lodo. El gas se detecta en la superficie bajo la “forma de lodo cortado” además una pequeña cantidad de lodo en el fondo representa un gran volumen en la superficie. Las brotes que ocurren por esta causa, terminan transformándose en reventones por lo que al detectar esta brote se recomiendan las siguientes prácticas: 1. Reducir el ritmo de penetración 2. Aumentar el gasto de circulación

3. Circular el tiempo necesario para desgasificar el lodo. Gasto: Es la relación entre el volumen del líquido que fluye por un conducto y el tiempo que tarda en fluir, s𝑢𝑠 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑠𝑜𝑛: 𝑚3 𝑠 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑆𝐼 (𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑈𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠).

¿Qué es un descontrol? Se le llama descontrol al influjo de fluidos que no puede manejarse a voluntad dado un problema en las conexiones superficiales de control debido a una respuesta tardía o alguna técnica mal empleada.

Tipos de Presiones Presión Hidrostática: Es la presión ejercida por una columna de fluido en reposo a cualquier punto dado en dicha columna, debido a su densidad y altura vertical o profundidad de la columna del fluido. Siendo su fórmula: Ph= g*pf*h Ph= Presión hidrostática (kg/cm2) pf= Densidad promedio del fluido (gr/cm2) g= Aceleración gravitacional h= Profundidad vertical (m)

Presión de formación: Presión ejercida por los fluidos o gases contenidos en los espacios porosos de las rocas. También es comúnmente llamada presión de poros o presión del yacimiento.

Presión normal: Se dice que una presión de poros es “normal” cuando es causada solamente por la columna hidrostática del agua connata contenida en los poros de la formación y existe comunicación con la superficie. Presión anormal: Es cualquier presión de formación mayor que la presión normal. Teóricamente se consideran como presiones anormales aquellas altas presiones de formación cuyos gradientes varían entre 0.465 a 1.0 lppc por pie.

Presión subnormal: Son las presiones de formación menores a la presión normal o hidrostática, generalmente son las presiones de formación con gradientes de presión menores a 0.433 lppc por pie. Las cuales pueden encontrarse en yacimientos de formaciones parcial o completamente agotados o formaciones que afloran en superficie. Presión de sobrecarga: Se define como la presión ejercida por el peso total de las formaciones sobrepuestas por arriba del punto de interés. La formula para conocer la presión de sobrecarga es:

Presión de fractura: Presión a la cual se presenta una falla mecánica de una formación. Originando una perdida de loco hacia la misma esta puede ser parcial o total.

Presión de fondo en el pozo: Es la presión, medida generalmente en libras por pulgada cuadrada (psi), existente en el fondo del pozo. Esta presión puede ser calculada en un pozo estático relleno de fluido con la ecuación: BHP=MW*P+0.052

BHP= Es la presión de fondo de pozo en libras por pulgada cuadrada. MW= Es el peso del lodo en libras por galón. P= Es la profundidad vertical verdadera en pies.

0,052 es un factor de conversión si se utilizan estas unidades de medida.

Presión diferencial: es la diferencia entre la presión de formación y la presión hidrostática de fondo de pozo.

 En el pozo, la presión diferencial puede estar: 1. En sobre balance: HP > FP 2. En bajo balance: HP< FP 3. En balance: HP = FP  La mayoría de los pozos se perforan, se completan y se reparan en condiciones de sobre balance.

¿Que son las Geopresiones? Son aquellas presiones que llevan el petróleo desde un yacimiento hasta un pozo productor. Cuando comienza la producción, una caída de presión producida en la formación que rodea al pozo hace que el petróleo fluya a través de las redes de poros presentes en el yacimiento hacia el punto de extracción. Con la extracción del petróleo y la subsiguiente caída de presión que se produce en el yacimiento, el petróleo, el agua y la roca se expanden. Los cambios de presión, la expansión y el movimiento de todos estos materiales inciden en la producción de petróleo.

Tipos de Geopresiones  Presión hidrostática  Presión de formación  Presión de fractura  Presión de sobrecarga  Presiones anormales

Presiones de formación Es la presión de los fluidos contenidos dentro de los espacios porosos de una roca. También se le denomina presión de poro. Para cálculos prácticos de control de pozos la Pf puede calcularse con la presión de cierre en la TP y la presión hidrostática en el fondo del pozo.

Pf= PCTP+Ph Pf= Presión de formación. PCTP= Presión de Cierre en la TP. PH= Presión hidrostática en el fondo del pozo.

Clasificación de las presiones de formación.  Normales  Subnormales (0.433 ppg) agua dulce  Anormales (0.465 ppg) Agua salada

ppg. Abreviatura de la densidad, libras por galón, más correctamente escrita como lbm/gal.