Metodos De Control De Pozos.pdf

INTRODUCCION.Durante la perforación ó rehabilitación de un pozo, se pueden presentar problemas de influjo de fluido que pueden ocasionar arremetidas o reventones de pozos, influyendo esto en la construcción del pozo y por ende en altos desembolsos. En la actualidad la industria petrolera cuenta con diversos métodos y equipos sofisticados para la prevención de arremetidas y control de pozos. También las empresas petroleras invierten grandes sumas de dinero, desarrollando programas de adiestramiento, para garantizar que el personal que trabaje en las operaciones de perforación, este altamente capacitado para detectar y controlar arremetidas y evitar que se convierta en reventones.

ARREMETIDAS Es la entrada no deseada al pozo de los fluidos de la formación, (agua, petróleo o gas) cuando la presión hidrostática originada por la columna del fluido de perforación no es suficiente para mantener los fluidos de la formación. No todos los flujos de fluidos desde la formación son arremetidas ya que pequeñas cantidades de gas, agua o petróleo pueden filtrarse en el hoyo proveniente de algunas formaciones mientras se perfora o se efectúan viajes. Un flujo continuo proveniente de formaciones más permeables normalmente puede ser manejado con equipos y procedimientos de perforación bajo balance sin ser considerado una arremetida.

TIPOS DE CIERRE DE POZOS Existen varios Tipos de Cierre de Pozo, entre los que están: CIERRE DURO: Se lleva a cabo abriendo la válvula HCR de la BOP, y cerrando el conjunto de preventoras. Al realizarlo se deben registrar las presiones de cierre tanto en tubería como en el revestidor. CIERRE BLANDO: En este tipo de cierre se abre la HCR y se cierra el conjunto de preventoras, pero a diferencia del cierre duro el estrangulador permanece abierto. CIERRE MODIFICADO: Se cierra primeramente la BOP, luego se abre la válvula HCR.

MÉTODO DE CONTROL DE POZOS PESAR Y ESPERAR (METODO DEL INGENIERO)

A continuación se presenta un resumen del método para controlar pozos, conocido como PESAR y ESPERAR, así como algunos conceptos básicos y cálculos. El Método de Esperar y Pesar o también conocido como el Método del Ingeniero, es aquel en el que se controla el pozo a través de una sola circulación. El Lodo de Matar es desplazado dentro de la tubería de perforación y la arremetida o influjo en el pozo se remueve mientras se realiza el desplazamiento en el pozo.

Pasos para seguir el Método de Pesar y Esperar para Control de Pozos: 1. Cerrar el Pozo. 2. Permitir que la presión se estabilice y registrar la Presión Estabilizada de Cierre en el Casing, la Presión Inicial de cierre en la Tubería y la ganancia en los Tanques. 3. Realizar los Cálculos de Control de Pozos y se tienen que averiguar los siguientes datos: •Presión de Fondo del Pozo, basada en la presión del drill pipe. •Peso de Matar del Lodo necesario para controlar el influjo •Data de presión de la tubería de perforación. •Máxima presión del revestidor de superficie durante la operación de control de pozos. •Máxima ganancia en los tanques durante la circulación. 4. Alcanzar el peso del lodo en el sistema según el peso de matar requerido. 5. Establecer la circulación requerida para la Tasa de Matar manteniendo la presión del Casing constante. 6. Seguir el programa de tubería de perforación hasta que el peso de lodo de matar llegue a la mecha. 7. Mantener constante la presión en la tubería una vez que el lodo de Matar salga de la mecha hasta completar la circulación. 8. Chequear el peso de lodo de salida y asegurarse que sea igual al peso del Lodo de Matar. 9. Parar bomba y chequear flujo para garantizar que el pozo se encuentra estático. 10. Circular y acondicionar Lodo si se requiere.

FORMULAS PARA EL METODO DE ESPERAR Y PESAR. 1. PESO DEL LODO DE MATAR

KWM = OMW + [SIDPP ÷ (0.052 x TVD)] Donde; KWM es el peso del lodo de matar en lpg. OMW es el peso original del lodo en lpg. SIDPP es la presión de Cierre en la Tubería en lppc. TVD es la Profundidad Vertical Verdadera en pies.

2. Determinar la Barita Requerida para alcanzar el KWM Donde; Barite Require es la Barita requerida en sacos. Total Mud Volumen es el volumen total de lodo en bbl. KWM es el peso de matar del lodo en lpg. OMW es el peso original del lodo en lpg. 3.Tasa de Circulación Lenta (SCR) SCR = ICP – SIDPP Donde; SCR es la Tasa de Circulación Lenta en lppc. ICP: presión de Circulación Inicial en lppc. SIDPP: Presión de Cierre en la Tubería en lppc.

4. Presión Final de Circulación (FCP) FCP = SCR x KWM ÷ OMW Donde; FCP: Presión Final de circulación en lppc. SCR : Tasa de Circulación Lenta en lppc. KWM es el peso de matar del lodo en lpg. OMW es el peso original del lodo en lpg. 5.Volumen en Tuberia de Perforacion (Emboladas) Volumen en Tuberia de Perforacion (emboladas) = Capacidad de la Tubería (Bls/pie) x TVD (pies) ÷ Capacidad de la Bomba (Bls/embolada)

6. Programa de Presiones para Tubería de Perforación Incremento de la caida de presión/ Embolada= (ICP – FCP) x Incremento de Emboladas ÷ Superficie a Mecha (Emboladas) Donde; ICP es la presion inicial de circulación en lppc. FCP es la presion final de circulación en lppc. El incremento de las Emboladas se refiere a cuantas emboladas se requieren para una caída de presión determinada.lppc Superficie a Mecha se refiere a las emboladas requeridas para llegar de la superficie hasta la mecha. Emboladas.

MÉTODO DEL PERFORADOR O DE LA DOBLE CIRCULADA

Este consiste en hacer circular y sacar los fluidos de perforación de pozo, sin importar si este se controla o no. Es sencillo y directo, pero puede causar presiones más elevadas en el revestidor comparado con otras técnicas. Pero es una medida de emergencia cuando las condiciones técnicas y humanas no permiten controlar el pozo de la manera convencional. En este método se comienza a circular el lodo en el pozo empleando el estrangulador para mantener la presión de cierre. Se cierra el Pozo, se registran las presiones de Cierre tanto en Tubería como en el Revestidor, se hace circular para sacar el fluido que provino del pozo, se cierra el pozo por segunda vez. Seguidamente se aumenta la densidad del lodo y se hace circular el pozo con el nuevo fluido más pesado para recuperar la presión hidrostática. Partimos de la hipótesis de mantener en el fondo del pozo una presión constante e igual a la presión de formación.

Primer Circulada: El objetivo de esta circulación es desalojar al fluido invasor. Se abre el pozo y se bombea con un régimen regulado (presión de bombeo regulado) para darle tiempo a que el fluido invasor se expanda, controlando por manómetro de directa que la presión se mantenga constante e igual a la presión de circulación la cual es igual a la suma de la presión de bombeo regulado y la presión de cierre por directa, esta circulación se puede controlar tanto por volúmenes, tiempo o con emboladas, en el caso de las emboladas la primer circulada termina una vez alcanzada la cantidad de emboladas necesarias para circular todo el pozo desde las instalaciones de superficie hasta el fondo y nuevamente a superficie. Una vez hecho esto si cerráramos el pozo las lecturas de presión de cierre por directa y por anular deberían ser las mismas debido a que es la misma inyección en ambas columnas; pero para estar más seguros se puede realizar un ensayo de lodo al fluido que retorna, este debe ser el mismo que el que ingresa.

Segunda Circulada: El objetivo de esta circulación es ingresar al pozo un fluido cuyo peso específico sea el suficiente para controlar la presión de formación (densidad de ahogo). Las presiones se controlarán por el manómetro del anular (debido a que el fluido invasor ya no interferirá en las lecturas porque ya ha sido desplazado y además este manómetro es de más pronta repuesta debido a su cercanía a la válvula aguja). Se mantendrá una presión constante e igual a la presión de cierre por directa mientras se circula de superficie hasta el fondo, una vez alcanzadas las emboladas necesarias para circular dicho tramo, se comienza a abrir la válvula aguja (estrangulador) de modo de ir disminuyendo la contrapresión creada ya que estamos ingresando al anular un fluido de mayor densidad que irá ganando altura por ello generando mayor presión hidrostática y si no alivianamos la contrapresión de la aguja podríamos llegar hasta a fracturar la formación, existen dos maneras de ir abriendo el estrangulador, una es por exceso y la otra es por defecto, en ambos se va reduciendo la presión en intervalos según la cantidad de emboladas, hasta que la contrapresión de la aguja llega a ser cero.De esta manera el poso se encuentra equilibrado y ahogado.

MÉTODO CONCURRENTE

Implica en densificar fluido presente mientras se circula. Es mas complejo que otros métodos y ofrece pocas ventajas con respecto al otro método del “ingeniero” por lo cual no se lo utiliza a menudo. Presenta la complicación adicional de que se tiene dos o mas densidades de fluidos en la tubería al mismo tiempo. Esto dificulta los cálculos de presión hidrostática del fondo del pozo. Su principal ventaja reside en que puede comenzarse la operación de ahogo tan pronto como se registran las presiones de cierre , o cuando se determinan que puede llegar a sobrepasarse la máxima presión de cierre admisible. En lugar de esperar hasta que el fluido en superficie sea densificado hasta alcanzar la densidad de ahogo, se comienza la circulación aun caudal reducido incrementando la densidad del fluido densificado de ahogo mientras se circula. Después que el pozo se empieza a bombear inmediatamente y el lodo se va densificando a medida que la arremetida se va desplazando del anular.

METODO VOLUMETRICO Conocido como de Pozo Estático. Es aplicable cuando no es posible hacer circular el pozo ni se disponga de tubería en el hoyo. Consiste en permitir que la burbuja de gas se expanda lentamente hasta superficie manteniendo la presión de fondo ligeramente por encima de la presión de la formación.

SISTEMAS DE TIPO DIVERTER Son tambièn conocidos como Sistemas de Desvío. Consiste en un preventor anular conectado debajo de un sistema de tuberías con diámetro grande. Se emplea sobre todo cuando solamente se tiene en el hoyo la primera tubería de revestimiento. Conduce el influjo por la tubería, desviando los fluidos de manera que estén alejados del equipo y del personal. Se cierra un pozo mediante este sistema cuando existe una fuerte posibilidad de pérdida de circulación o daños a la formación. Las líneas de desvío han de correr hasta un área segura, quedando ésta en la dirección opuesta al viento.

MANIPULACION DE CHOKE El Choke o Estrangulador, es un dispositivo que controla el caudal de fluidos desde el pozo, colocando contrapresión que restringe el flujo y controla las presiones. El choke Remoto constituye un pánel en el que se muestran dos manómetros para medir la presión en la tubería y en el casing. Cuenta también de un cuenta strokes, reguladores y de una palanca de control. Funciona de manera hidráulica y resulta ser muy práctico debido a que desde una cònsola se es capaz de controlar el desplazamiento de los fluidos monitoreando las presiones y emboladas de la bomba. Empresas como CAMERON y SWACO son las encargadas de la fabricación de estos paneles. Ambos diseños funcionan de manera distinta. Los de Cameron operan con un cilindro de doble acción controlado con la presiòn hidráulica de la consola. Los diseñados por Swaco poseen un conjunto de cilindros de doble acción y la presión hidráulica se dispone del aire del equipo de perforación.

REVISION DEL ACUMULADOR. El acumulador, a veces llamado KOOMEY, consistente en un sistema confiable y práctico de cierre del pozo al ocurrir un reventón. Estos emplean un fluido de control de aceite hidráulico que se almacena en botellones a una presión de hasta 3000 psi. Estan equipados con sistemas de Doble Bomba y, de no haber electricidad, el panel de control remoto funciona perfectamente. La energía almacenada en el acumulador es lo suficientemente alta como para completar el cierre y apertura de la BOP. La revisión de su óptimo funcionamiento tiene que ser constante. Se recomienda hacerle mantenimiento al mismo cada 30 días o al iniciar cada pozo, limpiando y lavando el filtro de aire, los empaques de la bomba de aire y eléctrica. De igual forma se tienen que revisar: - Filtros de succión estén limpios. - Baño de aceite para transmisión de mando de cadena está lleno. - Volumen de Fluido en el reservorio hidráulico está al nivel requerido. - Verificar que precarga de las botellas individuales sea de 900 psi.

PROBLEMAS COMUNES EN ENSAMBLAJE DE PREVENTORAS. Por lo general, luego de la culminación de cada sección de hoyo del pozo, se procede a ensamblar el conjunto de Preventoras y los accesorios que la complementan. Esta operación se hace con sumo cuidado y diligencia ya que una vez instalada una sección y espera de enfriamiento de soldadura, hay que posicionar la BOP y conectarla a la sección con la brida o flange correspondiente. Este posicionamiento a veces es influenciado por la destreza de las maniobras de la cuadrilla. Requiere sumo cuidado y al mismo tiempo agilidad. Ya que es en esta fase de instalación en la que ocurren graves accidentes. La BOP ha de ser instalada con las conexiones adecuadas. Los espárragos han de estar limpios y fuertemente atornillados a cada brida. Los volantes de las válvulas deben estar flexibles para que en el momento de ser empleadas, no ocurra retrasos por estar duras.

CALCULOS DE CAMPO. Para Control de Pozos es muy importante que el ingeniero realice cálculos que le permitan aplicar las técnicas más eficientes a la hora de resolver un problema. Dentro de los parámetros mas importantes a calcular estan: PRESION DE CIRCULACION INICIAL (PCI): PCI = resion de Cierre en la Tubería (psi) + Presión de la Tasa de Control. PRESION DE CIRCULACION FINAL (PCF): PCF = Presión de Tasa de Control + Peso del Lodo de Control (ppg) + Peso original del Lodo (ppg). PESO DEL LODO DE CONTROL: KMW = (Presión de Cierre de la Tubería) / (TVD x 0,052) + Peso Original del Lodo. El control de estos cálculos se lleva en la Hoja de Matar el Pozo o Kill Sheet. Asi tambien existen herramientas como hojas de Cálculos que permiten hacerle seguimiento a la data de control de pozos, como la abajo anexada:

REVISION API SPEC 16 A, SPEC 16 C & API SPEC 16 D API RPT-6 SPEC 16A: Especifica los requerimientos para construir, diseñar, inspeccionar, materiales a emplear, almacenamiento y manejo de equipos de perforación, tomando en cuenta parámetros como presión, temperatura, fluidos y condiciones del hoyo del pozo. Ello aplica a los ranes de la BOP, al preventor anular, los conectores hidráulicos, y demas accesorios. SPEC 16C: Tiene como propósito standarizar las especificaciones de estranguladores y sistemas de matar empleados en Perforación. Especifica los materiales que se deben emplear, y los parámetros de diseño con los que se deben construir. RP – T6: Especifica normas y criterios para el entrenamiento y adiestramiento de personal en Control de Pozos. Envuelve una variedad de cursos por los cuales se debe capacitar al personal involucrado en Perforación de pozos para calificarlo en el manejo de equipos de control de Pozos.