Slim Hole Tecnology Rev 01.ppt

Cuenca Madre de Dios Pando - Bolivia Continous Coring SlimHole Drilling 1991 REV 01

Antecedentes 

El año 1991, mediante Joint Venture entre Oxy y Mobil Oil, se ejecuto un programa exploratorio de perforación de dos (2) pozos, en la cuenca del Madre de Dios, usando una tecnología emergente “Continous Coring Slim Hole Drilling”.



Previo a la los pozos exploratorios se perforo un pozo en Farmers Branch, Dallas, TX para probar la tecnología migrada de la industria Minera y establecer normas y procedimientos de perforación para “coronear” toda la columna geológica.

Antecedentes – Cont. 

Los dos (2) pozos que perforaron exitosamente exitosamente fueron: Pando-X1SH y ManuripiX1SH, permitiendo coronear la columna geológica de interés.



Posteriormente Mobil perforo tres pozos mas Pando-X2, Nueva Victoria-X1 y Alianza-X1 en 1993-1994, utilizando tecnologia de perforacion pero esta vez convencional.

Concepción del Proyecto 





La idea en general era probar una nueva tecnología y reducir el costo de la inversión en un área considerada remota. Para la migración de esta tecnología minera se contrato el equipo SM-604 de la compañía Long Year con base en Salt Lake, Utah. Con tripulación incluida. El mencionado “Pozo de Prueba” se perforo con el objeto de desarrollar los procedimientos para aplicar esta tecnología en la perforación de rocas sedimentarias con contenido de hidrocarburos: Procedimientos de matar  Procedimientos de perforación con flujo turbulento  Procedimientos de detección de “kicks” 

Objetivos del Proyecto SLIM HOLE Perforar/Cornear en forma segura y económica en un área considerada remota  Demostrar las ventajas geológicas de perforar con recuperación continua de testigos en prospecto exploratorio  Demostrar las ventajas de esta tecnología en la reducción de los costos de perforación exploratoria  Adaptar equipo de tecnología minera a los requerimientos de la industria petrolera  Obtener la información geológica necesaria para encarar futuros prospectos de exploración petrolera en esta cuenca virgen y remota 

Como se logra reducir los costos 

Reducción de Costos: 

Logística Simplificada   

Mucho menor Peso del equipo conv. Vs Slim Hole Mucho menor uso de insumos No se usan tubulares: 

Casing



Tubing



Drill collars



Heavy Weights

Como se logra reducir los costos 



Coroneo Continuo: 

No Open Hole Logs



Si “Inverse Logging”

Probar una tecnología para explorar en áreas remotas: 

Significativos ahorros en logística

Desarrollo de la Tecnología

Equipo de Perforacion

Equipo de Perforacion 

Caracteristicas: 

Caterpillar 3406 TA de 350 HP



Tipo Hidraulico



Mastil : 80 Ft 100,000 lbs.



Subestructura: 10 ft 500,000 lbs.



Tanques de lodo: 4 each de 60 bbl – total 240 bbl



Bombas de lodo: 2 each 140 HP triplex



Sistema recuperable de coroneo continuo

Características de la Sarta de Coroneo Drill Rod Specifications CHD 134

CHD 101

CHD 76

Pipe OD

5.000"

3.701"

2.750"

Mid Body ID

4.500"

3.268"

2.375"

Joint ID

4.125"

3.091"

2.165"

Depth rating

10,000

10,000

10,000

Core Size

3.344"

2.500"

1.713"

Hole Size

5.250"

3.990"

2.980"

Flash Joint  Internal Upset  Permite RPM’s hasta 2000 

Rhole-Rdr = ½ inch

Rhole Rdr

Perforación Slim-Hole - Ventajas 

Costos de transporte del equipo de perforación Equipo Long Year - Slim Hole - 240 Ton  Equipo Rio Colorado H40 - Convencional - 540 Ton 



Transporte de Materiales 

Uso de mucho menores cantidades de material de lodo No se usa Baritina ni Bentonita  Solo para contingencia en perforación convencional se debe tener 2000 sx de baritina (100 Ton)  Sistema activo de lodo 60 bbl vs. 1500 bbl convencional 



Uso de mucho menores cantidades de cemento 



10 – 15 sx de cemento por sección

No contempla el uso de cañerías/DC/HWDP/DP 

La tubería de coroneo Drill Rod se cementa como cañería

Perforación Slim-Hole - Ventajas 

Evaluación de Formaciones - Evaluación de la Columna Estratigráfica Completa



Calidad del pozo –Sarta Flush Joint 

Sin espiralamiento 

No Doglegs



No Key Seats



Poca desviación vertical



Sin tortuosidad



Pozo en calibre 

No wash outs

Recuperacion del Barril

Instalacion del barril vacio

Recuperacion del Nucleo

Preservacion del Nucleo

Manipuleo del testigo

Perforación Slim-Hole - Ventajas 



Integridad de la columna de perforación 

No Twist offs



No Wash Outs



No Roscas engranadas

Calidad del pozo –Sarta Flush Joint 

Sin espiralamiento 



Maniobras de perfilaje y bajada de cañerías mas seguras

Fluido de Perforación 

Muy bajo contenido de sólidos, no tienen capacidad de formar revoque en formaciones permeables



Menores posibilidades de pegamiento por presión diferencial

Perforación Slim-Hole - Desventajas 

Densidades equivalentes ECD´s muy elevadas 

La formación puede ser flushed out



Limitaciones de profundidad del Equipo Capacidad máxima 10,000 pies



Pruebas de Formación en agujero entubado limitadas 

Recalque interno de la tubería o drill rod 

No se puede inducir surgencia por pistoneo

Evaluación Geológica Automatizada de Coronas Continuas 

Inverse Logging Concept:



Modulos de Evaluación Geológica 

Extracción de Núcleos y su preparación Cortado y lavado  Orientación  Secado con Aire  Etiquetado  Obtención de Tapones 



Evaluación del Núcleo       

Gamma Ray Detection Magnetic Suceptibility Infrared Mineralogy Ultraviolet Fluorecense Whole Core Nuclear Magnetic Resonance Pyrology Video Recording System

Comparación con Perforación Convencional 

Velocidad de Penetración – ROP 

Uso de Coronas sacatestigos de diamante impregnado (stones per carat)



Aplicación de poco peso (2-8000 WOB) y Altas RPM (350-1000)



ROP es directamente proporcional a las RPM



Efecto de anular pequeño en la estabilidad de la sarta de perforación y en el ROP (son ligeramente superiores a los pozos offset perforados en la misma cuenca en el Perú

Optimización de la Perforación 

Coroneo 



Recuperación del Testigo 



Control de Torque y vibraciones de la sarta

Uso de Top Drive

Atascamiento del barril sacatestigo Formación de “mud rings”  Mejoramiento del diseño 



Interpretación de los Perfiles Eléctricos 

Determinación del Rw – Zona invadida profunda

Ahorros potenciales Slim Hole

Conventional

Potential well cost savings, %

50.0

100

Fuel Consumption, %

25.0

100

Drill site Areas, %

25.0

100

Mud Cost, %

20.0

100

Rig Weight, Ton

Truck Loads

250.0

1,550.0

18.0

55.0

Crew size, man

4.0

8.0

Camp size, man

30.0

80.0

1,350.0

4,000.0

Installed Power, Kw Drill String weights, Ton Mud Pump power, hp Active mud volumes, bbl

37.0 330.0 50.0

150.0 3,200.0 1,500.0

Control de Reventones – Slim Hole 

Pozo Manuripi-X1 



Solución   



Flujo de fluido de formación – presiones de cierre -135 psi tubería y 170 psi cañería

Aumento de las RPM aumenta el ECD Circulación usando el procedimiento estándar del método del perforador Desfogue de la presión al quemador

Análisis 

 

Perforación de zona permeable con probable contenido de hidrocarburos Invasión de grandes volúmenes de fluido a la formación (no mud cake) Kick de 0,5 bbl – Sensores de caudal de entrada salida electromagnéticos

Conclusiones 

Demostró ser una aplicación “viable” de tecnología minera en prospectos petroleros 

Perfilaje



Pruebas de formación



Recuperación continua de testigos comprobación del potencial de roca madre y propiedades petrofísicas del yacimiento



Aplicación en áreas de difícil acceso

Equipo de perforación minera 

La torres de minería tienen un rango de profundidad que varia desde los 6000 Ft hasta los 10,000 Ft.



La mayoría de torres de perforación de minería son hidráulicas, el mandril o sistemas de impulsión superior (Chuck o Top Drive pequeño) pueden girar las barras del perforador a velocidad variable hasta 2,000 RPM, dependiendo del torque disponible. Estos sistemas se utilizan también para subir y bajar hidráulicamente las barras.



El mandril tiene un trazo desde 2 hasta 11 pies [0.61 hasta 3.35 m] en el cual se debe levantar hidráulicamente para volver a tomar (mandril) la barra.



La barra externamente tiene una superficie lisa que actúa como un eje de rodamiento dentro del espacio anular pequeño de la luz del pozo. Los OD de las barras de perforación oscilan desde 1.75” hasta 5” OD [44 m (E-02) hasta 127 mm (E-1)]. Las longitudes varían desde 3.28 pies hasta 19.69 pies [1 a 6 m ].



Un beneficio del sistema de explotación minera es que cada tamaño de barra o DR que puede utilizarse como cañeria, para que el siguiente tamaño menor de barra de perforación pueda girar dentro de la otra tubería.

Operaciones de Perforación Pando-X1SH

Mapa de Ruta

Movilización y Costo 

El equipo se movió desde Salt Lake – Utah hasta Dallas-Texas, luego hasta el Puerto de Houston –Texas y por vía Marítima hasta el Puerto de Arica-Chile



Se utilizaron 23 vuelos de aviones Hercules de FAB para trasportar el equipo desde Arica hasta Puerto América en Pando.



En Puerto América se construyo una pista de aterrizaje



Luego se movilizó 32 Km por camino de acceso y locación en Pando-1XSH.



Costo de Mov/Demov fue de 950,000 $us.

Pando-X1SH El pozo inicia operaciones el 26 de Julio de 1991.  Perforo en forma convencional hasta 100 m. Cemento cañería de 9 5/8”.  Continuo de manera convencional hasta 665 m. y cemento cañería de 7”  Coroneo de manera continua con Sistema de Drill Rod CHD-134 mm. (5 ¼”) y cemento en 1347 m. Recuperación de Testigos de 96.64%  Continuo coroneando con Drill Rod CHD-101mm (3.97”) hasta 1981 m. Recuperación de Testigo del 97.63% 

Actual Driling Curves Pando-X1SH & Manuripi-SH 0

Pando-X1

Manuripi-X1

250

500

Depth (m)

750

1000

1250

1500

1750

2000

2250 0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Drilling Days

50

55

60

65

70

75

80

Registro de Desviacion 0

200

400

Profundidad (m)

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000 -0,10 Pando-X1

0,10

0,30

Manuripi-X1

0,50

0,70

0,90

1,10

Desviacion(º)

1,30

1,50

1,70

1,90

Tapones de Abandono

Pando-X1 9 5/8" at 97,4 m

Tapon de cemento Nº3 500-580 m 25 sx Cemento Clase G 7" csg at 660 m.

5" Drill Rod- 14,040 ppf

Tapon Mecanico Mach II at 1200 m. 1224-1227 m Tapon Mecanico Mach II at 1225 m. 1266-1269 m Retenedor de cemento at 1300 m.

4,062" Agujero Coroneado

Zapato 5"DR en 1347 m. Tapon de cemento Nº2 1299-1380 m 25 sx Cemento Clase G Tapon de cemento Nº1 1560-1480 m 25 sx Cemento Clase G TD en 1981 m.

Drilling Cost (MM$us) Pando-SH 0

250

500

Depth m)

750

1000 Cost of the airstrip w as splited w ith Manuripi-X1

1250

1500

1750

2000

2250 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Cost MM$us

3500

4000

4500

5000

5500

Shoe Tests & Mud Weight (ppg) Pando-X1SH

0

250

500

Depth (m)

750

1000

1250

FIT 1500

1750

2000

2250 8

MW (PPG)

9

10

EMW (PPG)

11

12

13

EMW (ppg)

14

15

16

17

COST ESTIMATE Well Name: Pando-X2 Country: Bolivia

(Conventional)

Block: Madre de Dios Estimated TD: 1600 m

Work Description: Drill 12 1/4" Hole to 61 m. Set 9 5/8" Casing. Drill 8 1/2" Hole to 732 m. w/fres water lo solids mud system. Log and set 7" Casing. Continue drilling with 6 1/4" bit to 1600 m. with fresh water low solids mud system. Set 5" LTC Casing. Test the Tomachi Devonian. Complete the well with 2 7/8" tubing.

Sub Account Description Administrative overhead Bits, Scraper & Reamers Camp Rental & Catering Casing Inspection & Repair Cementing Contract Labor Core Handle & Analysis Direct Supervision Drilling Rig Electrical Logging Formation & WSO Tests Camp Movilization Location & Dock Road ±1,6 Km AirStrip Mics. Services Misc. Supplies Mud & Chemcals Mud Logging Fuel & Lub Rig Mob & Demob Tool Equipment & Rentals Transportation Air Transportation Materials Transportation Others Comunications Water Supply Contingency 10% TOTAL INTANGIBLES TANGIBLES: Casing 9 5/8" & 7" Casing 5" Casing Accesories Down Hole Equipment Surface Lift Equipment Tubing Well Head Equipment TOTAL TANGIBLES GRAND TOTAL

P/day 633,0 2.000,0

250,0 9.000,0 10.920,0

200,0 200,0 1.350,0 1.500,0 2.000,0 3.350,0 1.000,0 8.500,0

Drill, Log, P&A

Test & Completion

15

15

Total Well Cost 30

9.495,0 40.000,0 30.000,0 10.000,0 40.000,0 3.750,0 25.000,0 135.000,0 163.800,0 110.000,0 27.500,0 133.694,0 131.644,0 3.000,0 3.000,0 40.000,0 20.250,0 22.500,0 800.000,0 30.000,0 50.250,0 250.000,0 15.000,0 127.500,0 50.000,0 227.138

9.495,0 4.000,0 30.000,0 5.000,0 10.000,0 3.750,0 135.000,0 163.800,0 30.000,0 70.000,0 27.500,0 3.000,0 3.000,0 10.000,0 22.500,0 30.000,0 50.250,0 150.000,0 15.000,0 127.500,0 5.000,0 90.480

18.990,0 44.000,0 60.000,0 15.000,0 50.000,0 7.500,0 25.000,0 270.000,0 327.600,0 140.000,0 70.000,0 55.000,0 133.694,0 131.644,0 6.000,0 6.000,0 50.000,0 20.250,0 45.000,0 800.000,0 60.000,0 100.500,0 400.000,0 30.000,0 255.000,0 55.000,0 317.618

2.498.521

995.275

3.493.796

35.000,0 40.000,0 10.000,0 20.000,0 105.000

15.000,0 48.000,0 15.000,0 78.000

35.000 40.000 10.000 15.000 48.000 35.000 183.000

2.603.521,3

1.073.274,5

3.676.795,8

Pando-X1 Well Test Interval Tested: 1266-1269 m. 

Gas Rate (approx.)

2,4 MMSCFD



Oil Rate

109 STB/day



Potential Oil Rate (AOF)

448 STB/day



Oil Gravity

34° API



Gas Specific Gravity

0,6



Bottom Hole Pressure

1731 psi



Bottom Hole Temperature 127° F



Permeability to oil/gas

98/25 md

Informacion de Geologia 

Se ha comprobado la existencia de reservorios de buena calidad, correspondientes a niveles arenosos de la Formación Tomachi (Devónico Superior), los mismos que intercalan a paquetes lutíticos que conforman tanto las rocas madres como sellos respectivamente. Otros niveles reservorios que conforman la columna estratigráfica, constituyen las areniscas de las Formaciones Retama y Yaurichambi del Carbonífero, las areniscas de la formación Copacabana (Pérmico), las areniscas de la Formación Beu Cretácico y la Formación Bala en el Terciario inferior.

Prueba de Produccion