compendio mwd lwd-direccional.pdf

Preparado por Ing. Hugo R. Molina P.

Captulo 1 Razones para Tomar Registros Direccionales Se toman registros para: permitir los clculos de las coordenadas del pozo a diferentes profundidades, especificando con precisin la trayectoria del pozo y la posicin actual. medir la inclinacin y la direccin en el fondo del pozo y determinar por tanto hacia donde se dirige el pozo. determinar la orientacin del toolface de las herramientas de deflexin o de los sistemas dirigibles. localizar patas de perro (dog leg) y permitir calcular los valores de la severidad del dog leg. Se Necesita Saber el Curso Preciso de un Pozo para: conseguir el objetivo de las reas geolgicas. evitar colisiones con otros pozos, especialmente al perforar desde una plataforma. definir el objetivo de un pozo de alivio en el caso de un reventn. dar una mejor definicin de los datos geolgicos y de reservorio para optimizar la produccin. cumplir con los requisitos legales localmente.


Qu Miden los Instrumentos de Registros Direccionales? La mayora de las herramientas de registros miden la inclinacin y la direccin del pozo a una profundidad determinada.

La medicin de la Direccin de un pozo se puede expresar en varios formatos. Los dos ms usados en perforacin y registros direccionales son: 1. Cuadrante 2. Azimuth

Por ejemplo, el mtodo del Cuadrante expresa la direccin de la siguiente forma:


N 45 O S 38 O N 63 O etc. Esta es la manera como se leera una brjula magntica estndar. Y el mtodo del Azimuth expresa las direcciones como: 45 142 297 etc.

Este mtodo toma la direccin y la expresa como si se tomara una circunferencia y se mide de 0 -360, medida en el sentido de las agujas del reloj desde el Norte como referencia. El azimuth es ms lgico y fcilmente manejable en los clculos. Para necesidades especficas de los clientes se encuentra disponible el mtodo del cuadrante. Definiciones La inclinacin de un pozo en un punto dado es el ngulo entre el eje axial del pozo y la vertical representada por una plomada. El azimuth de un pozo en un punto dado es la direccin del pozo medido en un plano horizontal, (0-360) en el sentido de las agujas del reloj


tomado como referencia el Norte. Estos dos componentes, junto con la profundidad, se usan para calcular las coordenadas de la trayectoria del pozo. Las excepciones a lo anterior son los Sistemas de Navegacin Inercial. Este tipo de herramienta mide los componentes de la aceleracin a lo largo de tres ejes cuando la herramienta se mueve. Las aceleraciones medidas se integran dos veces con respecto al tiempo para obtener primero velocidades y luego desplazamientos. Estos desplazamientos son las coordenadas del pozo.


Capitulo 2

2 Tipo de Surveys Instrumentos de Survey Comnmente utilizados. 1. Single Shot Magntico Los instrumentos magnticos de registros direccionales utilizan una brjula para medir la direccin del pozo con respecto al norte magntico. Los instrumentos magnticos determinan tanto la direccin como la inclinacin utilizando una plomada o arco de desviacin diseados para buscar el lado bajo del pozo. Para medir la inclinacin y la direccin, la cmara del instrumento fotografa la posicin de la plomada con respecto a un indicador calibrado de ngulos y con respecto a una brjula. Estos parmetros junto a la profundidad medida de la estacin de registros direccionales se usan para calcular la posicin del pozo. Las registros direccionales de single shot, que fotografa el instrumento en una nica posicin a menudo se usan para seguir el progreso de la barrena mientras se realiza la perforacin. La brjula de un instrumento de registros direccionales se coloca en un drill collar no magntico (non-magnetic drilling collar, NMDC) para aislarla de la interferencia de la sarta de perforacin. La ubicacin del instrumento dentro de la NMDC vara con la direccin del pozo, la latitud y la herramienta de fondo. Las lecturas magnticas de registros direccionales se deben ajusta por la diferencia entre el Norte magntico local y el Norte Verdadero o el Norte de Mapa. El tamao de la correccin vara geogrficamente y con el tiempo.


2. Giroscopio de Toma nica (single shot) Las herramientas de registros direccionales que utilizan brjulas magnticas para medir la direccin no se pueden usar en pozos revestidos ya que la presencia del revestimiento de acero originar lecturas errneas. Esto puede ocurrir tambin cuando se hacen registros direccionales en un pozo abierto donde hay cerca pozos revestidos. Cuando se comienza a perforar un pozo direccional desde una plataforma con pozos mltiples, una herramienta magntica de toma nica puede no ser confiable debido a la proximidad de pozos adyacentes. Bajo estas circunstancias, se reemplaza la brjula magntica por una brjula giroscpica que no est afectada por la presencia de campos magnticos. Esta configuracin de herramienta se conoce como un giroscopio de toma nica giroscopio.doc


3. Multitomas Magnticas (Multishots) Los registros direccionales de multitomas dan una mejor idea de la trayectoria del pozo. Este tipo de registros direccionales generalmente se corre cuando se saca el aparejo de perforacin, o bien por un cambio de broca o por un viaje de limpieza. Como su nombre lo indica, se toma una sucesin de registros direccionales a intervalos regulares de profundidad (tpicamente la longitud del aparejo) a travs de la seccin del pozo abierto. La herramienta se coloca en el pozo dentro de un NMDC junto con la herramienta de fondo el cual sienta sobre un sostenedor tipo totco. Hay dos tamaos disponibles de instrumentas correspondientes a los dos tamaos de herramienta de fondo. El instrumento estndar multitomas cabe dentro del mismo barril de 1,75 OD que se usa para los de toma nica (single shot) tipo R. Este no es el barril que se usa para los de toma nica tipo E, ya que el aparato multitomas es considerablemente ms largo que los de tipo E de toma nica. Sin embargo, las otras partes del aparejo de corrida, i.e., espaciadores, etc., son comunes en ambos sistemas. Los protectores de calor estn disponibles para ambos sistemas, el estndar y el mini magntico. Ejemplo de pelcula multitomas con una serie de tomas de registros direccionales


4. Giroscopio Multitomas (multishot) Una vez que se corre una sarta de revestimiento, la trayectoria del pozo revestido se puede obtener con un giroscopio multitomas. El giroscopio multitomas se corre con wireline y los registros direccionales se hacen mientras se baja la herramienta en el pozo. Esto se hace para reducir el error causado por la variacin de giro del giroscopio, la cual es significativa sobre perodos de tiempo largos. Los cambios de rotacin en el giroscopio no aumenta uniformemente con el tiempo. Para corregir los resultados de los registros direccionales por el efecto de cambio de rotacin del giroscopio, se hace una serie de chequeos de variacin del giroscopio mientras se baja y se saca la herramienta del pozo. El giroscopio se mantiene estacionario por unos minutos, tomando una serie de fotografas del mismo punto. Se puede construir una tabla de correcciones por variacin para ajustar las lecturas iniciales.


3. Seeker (Buscador) En el seeker, se monta un giroscopio de niveles en un montaje giratorio con un nico acelermetro. El giroscopio mide el nivel de rotacin de la tierra en cada estacin de registros direccionales y el acelermetro mide la fuerza de gravedad. Esta informacin se transmite a la superficie va wireline donde el computador del sistema determina la direccin del pozo independientemente para cada estacin. El seeker no necesita orientacin de superficie, lo cual acelera la toma de registros y elimina una fuente potencial de error en los registros direccionales. Adems, el giroscopio de tasa de giro no est sujeto a variaciones del giroscopio convencional, haciendo innecesarios los chequeos y las correcciones de desviacin. Girando el paquete de los sensores en cada estacin, la herramienta permite que las mediciones del giroscopio y el acelermetro promedien la seal, aumentando la precisin de la registros direccionales. El barril estndar de OD de 2 del seeker permite registros direccionales en tubera de perforacin, pozos profundos y tubera de produccin, convirtindolo en una de las herramientas de registro ms precisas y verstiles disponibles. 4. Herramienta MWD, es una herramienta de registro direccional que toma datos y otros parmetros mientras se est perforando. La herramienta MWD fue hecha como parte del BHA. La medicin de datos se realiza utilizando magnetmetros, los cuales miden los componentes


del campo magntico terrestre, y acelermetros los que miden los componente de la fuerza gravitacional. Los datos crudos son transmitidos a la superficie como pulsos de presin a travs del fluido de perforacin. Estos pulsos de presin representan unos y ceros binarios. La herramienta MWD no es solamente utilizada para orientar, si no tambin para tomar surveys a intervalos regulares mientras se est perforando.

Herramienta MWD, pulser Pilot


Navigamma


7. El Ring Laser Inertial Guidance Surveyor (RIGSTM) (Localizador Anular con Gua Inercial por Laser)

Es un sistema de registros direccionales de alta velocidad y alta precisin que obtiene datos continuamente mientras el


sensor se mueve en el pozo. El RIGS es un sistema de navegacin inercial de tres ejes. Con la ayuda de tcnicas avanzadas de medicin por wireline, su precisin es de 1 a 2 pies / 1.000 pies de pozo registrado, con un mximo error horizontal de 2,6 pies / 1.000 pies. Los resultados son tres veces ms precisos y se completan en la mitad del tiempo de los registros direccionales convencionales con giroscopio de niveles. El sistema RIGS alcanza su mayor nivel de precisin combinando tecnologa de navegacin inercial con un sofisticado modelo matemtico con tcnicas avanzadas de medicin por cable fino. El RIGS no es slo extremadamente preciso, sino que tambin es la manera ms rpida de sondear un pozo revestido con revestimiento de 7 pulgadas como mnimo. Clasificacin de Sistemas de Survey La clasificacin mas obvia de surveys son: los magnticos y los giroscpicos, los primeros tienen sensores que detectan el campo magntico terrestre y utilizan el Norte Magntico como referencia y los segundos que usan giroscopio para proveer una direccin de referencia. Otra forma importante de clasificar los Registros Direccionales son: Los que nos dicen a donde el pozo esta dirigindose Magnetic Single Shot Gyro Single Shot1 Wireline Steering Tool Herramientas MWD Los que nos dicen a donde el pozo se dirigi Magnetic Multishot (including EMS) Gyro Multishot2 Inertial Navigation Systems3


Capitulo 3

Principios de MWD 1. Tres Tipos Bsicos de Telemetra Positive Mud Pulse Telemetry Positive mud pulse telemetry (MPT) uses a hydraulic poppet valve to momentarily restrict the flow of mud through an orifice in the tool to generate an increase in pressure in the form of a positive pulse or pressure wave which travels back to the surface and is detected at the standpipe.

Figure 2-1 Positive Mud

Pulse Telemetry


Negative Mud Pulse Telemetry Negative MPT uses a controlled valve to vent mud momentarily from the interior of the tool into the annulus. This process generates a decrease in pressure in the form of a negative pulse or pressure wave which travels back to the surface and is detected at the standpipe.

Figure 2-2 Negative Mud

Pulse Telemetry Continuous Wave Telemetry Continuous wave telemetry uses a rotary valve or mud siren with a slotted rotor and stator which restricts the mud flow in such a way as to generate a modulating positive pressure wave which travels to the surface and is detected at the standpipe.


Figure 2-3 Continuous Wave

Telemetry 2. Other Telemetry Types Electromagnetic Telemetry The electromagnetic telemetry (EMT) system uses the drill string as a dipole electrode, superimposing data words on a low frequency (2 - 10 Hz) carrier signal. A receiver electrode antenna must be placed in the ground at the surface (approximately 100 meters away from the rig) to receive the EM signal. Offshore, the receiver electrode must be placed on the sea floor. Currently, besides a hardwire to the surface, EMT is the only commercial means for MWD data transmission in compressible fluid environments common in underbalanced drilling applications. While the EM transmitter has no moving parts, the most common application in compressible fluids generally leads to increased downhole vibration. Communication and transmission can be two-way i.e. downhole to


uphole and uphole to downhole. The EM signal is attenuated with increasing well depth and with increasing formation conductivity.

Figure 2-4

Electromagnetic Telemetry

Acoustic Transmission Acoustic transmission systems can be described as active or passive. An active acoustic system generates a downhole sonic telemetry signal which propagates up the drill string. Though data rates are generally very high, significant attenuation of the acoustic signal occurs at drillpipe


connections. Thus, repeaters (acoustic amplifiers) are often required in the drill string as well depth increases. Passive acoustic systems make use of pre-existing downhole acoustic energy (such as bit noise) as a seismic energy source for seismic while drilling measurements. Fluidic Vortex The fluidic pulser generates a vortex within a chamber by momentarily restricting the mud flow, thus creating a turbulent flow regime. The resulting change in pressure loss can be switched on and off rapidly, circa 1 millisecond, and the resultant pressure wave created can be of high amplitude (145 psi).


Capitulo 4 Referencias en los Registros Direccionales de Pozos Con la excepcin de los sistemas de navegacin inercial, todos los sistemas de registros direccionales miden la inclinacin y el azimuth a ciertas profundidades (profundidades medidas a lo largo del pozo). Estas medidas se deben llevar a sistemas fijos de referencia para que la ruta del pozo se pueda calcular y registrar. Los sistemas de referencia usados son: Referencias de profundidad Referencias de inclinacin Referencias de azimuth Referencias de Profundidad Hay dos clases de profundidades: La profundidad medida o a lo largo del pozo es la distancia medida a lo largo de la trayectoria del pozo desde el punto de referencia en la superficie hasta el punto del registros direccionales. Esta profundidad siempre se mide de alguna manera, es decir, por conteo de tubera o el contador de profundidad del wireline. La Profundidad Vertical Verdadera (True Vertical Depth, TVD) es la distancia vertical desde el nivel de referencia de profundidad hasta un punto en la trayectoria del pozo. Normalmente, es un valor calculado. En la mayora de las operaciones de perforacin la elevacin de la Mesa Rotatoria (Rotary Table, RT) se usa como la referencia de profundidad medida (Working Depth Reference, BRT o RKB). Tambin se conoce como elevacin del piso de la torre de perforacin. Para la perforacin en plataformas flotantes la elevacin de la mesa rotatoria no es constante y, por lo tanto, se usa una


elevacin promedio. Para comparar pozos individuales en el mismo campo, se debe definir y usar una referencia comn. Cuando se perfora un pozo de alivio hacia un pozo reventado, la diferencia en elevacin entre las cabezas de pozo debe ser conocida con precisin. Costa afuera, se utiliza a veces el nivel promedio del mar. Las variaciones entre el nivel real del mar y el nivel promedio pueden medirse o se pueden leer en una tabla de mareas. Referencias de Inclinacin La inclinacin de un pozo es el ngulo (en grados) entre la vertical local y la tangente al eje del pozo del pozo en un punto particular. La convencin establece que 0 es vertical y 90 es horizontal. La referencia vertical es la direccin del vector local de gravedad como lo indicara, por ejemplo, una plomada. Referencias de Azimuth En registros direccionales hay tres sistemas de referencias de azimuth: Norte Magntico Norte (Geogrfico) Verdadero Norte Cuadrcula o Norte de Mapa Todas las herramientas de tipo magntico dan una lectura de azimuth referida al Norte Magntico. Sin embargo, el Norte Magntico cambia constantemente: por lo tanto, los clculos de coordenadas finales siempre estn referidos al Norte Verdadero o al Norte Cuadrcula o Norte de Mapa para obtener una referencia estable. Norte Verdadero (Geogrfico) Esta es la direccin del Polo Norte geogrfico, la cual cae en el eje de rotacin de la Tierra. La direccin se muestra en los mapas por los meridianos de longitud


Norte Cuadrcula o Norte de Mapa (Grid North) Durante las operaciones de perforacin, se trabaja sobre una superficie curva, i.e. la superficie terrestre, pero cuando se calculan coordenadas en el plano horizontal se asume que se est trabajando en una superficie plana. Obviamente, no es posible representar exactamente parte de la superficie de una esfera sobre un plano de pozo. Hay que corregir las medidas. Los principales sistemas de proyeccin se describen en el Capitulo 6.


Capitulo 5

4 Magnetismo

El magnetismo puede afectar severamente en la precisin de la perforacin de un pozo. Una comprensin de los principios que gobiernan el magnetismo ayuda al perforador a tratar con sus efectos. 1. Introduccin La mayora de las herramientas utilizada para proporcionar los registros mientras-perfora y muchos de aqullos para proveer los registros para despus-de-la perforacin o los surveys definitivos hacen uso del campo magntico de la Tierra para proporcionar una direccin de la referencia. Desafortunadamente, el campo magntico de la Tierra no es estable y nuestros instrumentos se pondrn bajo la influencia de otros campos magnticos que la Tierra. Por esta razn, un conocimiento bsico de magnetismo en general y ms especficamente el geomagntismo, ayudar entender la funcin y limitaciones de instrumentos magnticos. Tambin ayudar en la apreciacin de cmo aumentar al mximo la actuacin de estas herramientas usando los


procedimientos del campo correctos y cmo, en algunos casos, podemos corregir los datos corrompidos matemticamente. Magnetismo El magnetismo es una forma de energa causada por movimiento de electrones en algunos materiales. Los campos magnticos pueden representarse visualmente por imaginarias lneas de fuerza en el espacio, que rodea un imn. Estas lneas de fuerza se cree que es causado por los grupos de tomos llamados los dominios o dipolo, en algunos materiales, los dipolos se alinean cuando el material se pone en un campo magntico 2. Magnetic Field A magnetic field can be illustrated by directional lines (see Figure 4-1) which represent the magnitude and direction of the field of force. The number of lines represent intensity.

Bar Stationary Bar If a soft iron bar is inserted into a magnetic field, the magnetic lines will flow through it since iron is an easier path than air. This causes a concentration of magnetic forces and poles will be formed at each end of the bar. Poles are formed in relation to the path taken through the bar. Flow is from negative (South) to positive (North). See Figure 4-2.


S N Figure 4-2 The Effect of a Stationary Iron Bar on a Magnetic Field Rotating Bar Poles are strongest when concentrated into a small area; therefore, the poles become weaker as the bar is rotated in the field (see Figure 4-3). The strongest poles occur when the bar is parallel to the lines as shown in Figure 4-1).

Preparado por Ing. Hugo R. M

olina P.

3. Medicin C

ampo M

agntico


olina P.


olina P.

4. Dip M

agntico


olina P.

5. Analisis Vectorial


olina P.


Programas para calcular la declinacin magntica ..\..\..\..\Archivos de programa\Geomagix\Geomagix.exe


7. INTERFERENCIA MAGNTICA

La herramienta de Survey puede ser afectada por numerosas causas, particularmente de la SARTA DE PERFORACIN.

Cercana de pozos entubados. Cercana de pescas si es que se ha realizado un sidetrack. Depositos Magnticos tales como hierro en la formacin. Tormentas electricas en la formacin atmosfrica. La misma plataforma de perforacin ( a profundidades someras).


MAGNETIZACIN INDUCIDA


olina P.


En cuanto la sarta se acerque a la horizontal, la componente horizontal del Campo de Error Axial (Hz) incrementa.

La medida del azimut es una combinacin del Campo de Error Axial y el componente horizontal del Campo Magntico Terrestre.


8. ESPACIAMIENTO MAGNTICO

APLICAR REGLAS DE DEDO PARA CALCULAR EL ESPACIAMIENTO DEL SENSOR CON LOS NMDCs DISPONIBLES.

1. Se debe considerar cuanto de acero tenemos por debajo de la

seccin NM. Corto.- Menor a 9 pies de acero ............altura del sensor ~ 33% de la long. total de la seccin NM. Intermedio.- Entre 9 y 20 pies de acero..... altura del sensor entre 40-45% de la long. total de la seccin NM. Mayor a 20 pies de acero..... altura del sensor entre 45-50% de la long. total de la seccin NM.

2. No posicionar el sensor magntico a menos de 6 pies (2 m) de una junta.


USO DEL MAGCAP 2.MAGCAP 2.xls


Capitulo 6

Sistemas de Coordenadas


Coordenadas Geogrficas

La tierra: No es una esfera perfecta Asumir un elipsoide (o Esferoide) para propsitos de mapeo. Dos ejes: eje de rotacin y eje ecuatorial. El eje de rotacin es mas corto que el eje ecuatorial. El polo norte geogrfico (Norte Verdadero) es el punto donde

el eje de la tierra corta la superficie en el hemisferio norte. El norte verdadero es la referencia absoluta para mapeo. Los punto en la Tierra pueden ser identificados con latitud y

longitud y un elipsoide especfico.


Latitud

:

Latitud Una de las dos coordenadas necesarias para definir un punto

en la superficie terrestre. Da el desplazamiento angular, norte o sur del Ecuador. Mide 0 en el ecuador , 90 en cada polo. Un grado es alrededor de 70 millas.

Paralelos: Lneas que representan grados de latitud Unin de puntos de la misma latitud


Longitud

Longitud:

La otra coordenada necesaria para definir un punto en la superficie terrestre

Da un desplazamiento angular este o oeste de Greenwich, Inglaterra

Mide 0 a 180 este y 0 a 180 oeste de Greenwich, Inglaterra Meridiano:

Corre de norte a sur, de polo a polo Cada meridiano une puntos de la misma longitud Cada 15 corresponde a 1 hora de diferencia en tiempo (360 de

rotacin corresponde a 24 horas)


Unidades de las Coordenadas Geogrficas

Con este Sistema, la Latitud y Longitud son expresadas en: Grados () Minutos() Segundos() Se deber utilizar lo mas cercano a 0.0001 segundos.


Diferencia en mtodos Standard Mercator causa distorcin en los polos. Transverse Mercator (UTM) minimiza la distorcin cerca de los

polos. UTM es preferido por alrededor de 60 pases alrededor del mundo.

UTM puede ser solamente usado entre Latitud 84N y Latitud 80S, mas arriba o abajo un diferente tipo de proyeccin debe ser usada Mercator Transversal Universal (UTM) En la proyeccin mercator transversal la superficie del esferoide escogido para representar la tierra se envuelve en un cilindro que toca al esferoide en un meridiano escogido. (Un meridiano es un crculo alrededor de la Tierra que pasa por ambos polos geogrficos). Los meridianos de longitud


convergen hacia el Polo Norte y por lo tanto no producen una coordenada rectangular. Las lneas de la cuadrcula sobre un mapa forman un sistema rectangular, la direccin hacia el norte la determina un meridiano de longitud especfico. Esta direccin se llama Norte Cuadrcula o Norte de Mapa. Es idntica al Norte Verdadero solamente para el meridiano especfico.

La relacin entre el Norte Verdadero y el Norte de Mapa est indicada por el ngulo a en la figura. La convergencia es el ngulo entre el norte cuadrcula o norte de mapa y el norte verdadero para la posicin considerada.


Configuracin de las zonas y Coordenadas Grid

Zonas numeradas de 1 a 60, la zona 1

o

o Las zonas numeradas incrementan al este.


La Convergencia UTM y los hemisferios

o El norte verdadero en cualquier punto se alinea con la lnea longitudinal a travez de ese punto.

o En el hemisferio norte, el norte verdadero apunta hacia el centro, hacia el meridiano central.

o En el hemisferio sur, el norte verdadero apunta hacia afuera del meridiano central.


Revisando nuestra UTM Grid Convergence

GC = sen (lat) x (Long. C. M.) Tomar en cuenta los signos: Latitud Sur (-) Longitud Oeste (-)


Para evitar eastings negativos:

El Meridiano Central tiene asignado un valor de easting de 500,000 m.

Ejemplo: Un Punto 100,000 m al oeste del M.C. tiene un easting de 400,000 m.

En la parte mas ancha (el ecuador) tiene alrededor de 600,000 m.

El rango de los valores Easting van de alrededor de 200,000 m a 800,000 m.

El rango de los valores Easting se achican hacia los polos.


Northing para puntos al norte del Ecuador

Medidos directamente en metros comenzando con cero en el ecuador e incrementando al norte.

Northing para puntos al sur del Ecuador.

Medidos desde un valor de 10,000,000 m en el ecuador y disminuyendo hacia al sur.

NOTA: Las zonas estn cortadas en 84 latitud Norte y 80 latitud Sur.


Proyeccin Lambert

El sistema de Proyeccin Lambert:

Proyecta un cono en el globo Usado en reas que crren de este a oeste en latitudes

medias (p.e. USA) Las coordenadas son normalmente en pies.


Zonas Lambert


Repasando de nuevo, tenemos: En un mapa, cada zona es un rea aplanada con una rejilla cuadrada sobrepuesta sobre ella. Tres datos componen la referencia completa de rejilla UTM para cualquier punto, hacindola distinguible del resto de los puntos en la tierra: Nmero de Zona Coordenada northing. Coordenada easting. Las dos caractersticas ms importantes de las zonas son el ecuador, que corre al este y al oeste a travs de su centro, y el meridiano central, una lnea norte-sur a travs de su centro. El northing de un punto representa su distancia (en metros) del ecuador. El easting de un punto representa su distancia (en metros) del meridiano central de la zona en la cual cae. Figure 5-3 muestra los rasgos mas importantes de una zona. Cuando es dibujada en un mapa plano, los bordes exteriores de la zona estn curvados desde que siguen las lneas meridianas en el globo el cual, por supuesto, est ms apartado en el ecuador que en los polos.


Figure 5-3 Configuracin de las Zona UTM

Nuestro programa de conversin aceptar un valor mximo de 84 00' 00.0" al norte o 80 00' 00" latitud sur. Las regiones polares se cubren por un Sistema separado UPS (Universal Polar Stereographic). Aproximadamente 60 pases usan el UTM como la proyeccin de uso ms autoritario y general dentro de los grillados de referencias disponibles.


Capitulo 7

Clculos del Survey 1.-Correccin combinada del Azimut

Los sensores de las herramientas de registro direccional

(survey) miden el azimut con respecto al norte magntico o el norte verdadero.

El azimut es reportado en referencia al norte verdadero o grid. Por lo tanto los azimut medidos pueden necesitar ser corregidos

antes de ser reportados, o usados en los subsiguientes clculos.

Declinacin Oeste

Declinacin oeste significa que el norte magntico est al oeste del norte verdadero.

Ejemplo:


Declinacin magntica = 9.5 west ATN = AMN D ATN = 77 - 9.5 ATN = 67.5


Declinacin Este

Declinacin este significa que el norte magntico est al este del

norte verdadero.


Ejemplo: Declinacin magntica = 9.5 east ATN = AMN + D ATN = 77 + 9.5 ATN = 86.5


Convergencia Oeste

Convergencia oeste significa que el Grid norte esta al oeste del norte verdadero.


Ejemplo: Convergencia Grid = 2.3 west AGN = ATN + C AGN = 77 + 2.3 AGN = 79.3


Convergencia Este

Convergencia Este significa que el Grid Norte esta al este del Norte Verdadero.


Ejemplo: Convergencia Grid = 1.7 east AGN = ATN - C AGN = 77 - 1.7 AGN = 75.3


Repaso de zonas UTM Convergencia Grid

La convergencia Grid es utilizada para cambiar la referencia del norte verdadero al norte Grid.

El sistema UTM divide la tierra en 60 zonas de 6 cada una. El Norte Grid o Norte Mapa apunta siempre hacia arriba en

cualquier parte de una zona. En cualquier parte, el Norte Verdadero, se alinea con la lnea de

longitud hacia el punto. Convergencia Grid (A) es el ngulo entre el Norte Verdadero y el

Grid Norte en el punto. La Convergencia Grid UTM no exceder los 3.


Revisando nuestra correccin Grid Supongamos que tenemos la siguiente informacin:

El cliente esta usando la proyeccin estndar UTM El equipo est en la Latitud 30 Norte Longitud 1 Este Convergencia es 1 Oeste

1.- Revisar la zona UTM

2.- Dibujar la zona aproximada del equipo


3.- Dibujar el Grid Norte y el Norte Verdadero aproximado

4.- Notar la posicin relativa del Norte Verdadero con el Norte Grid. En este caso la diferencia es 1.


5.- Si nos damos una direccin de pozo, tendremos la direccin relativa a cada norte de referencia:

6.- Determinar la correccin Grid:


2.- Mtodos de Clculo Introduccin Los resultados del sondeo direccional se dan en trminos de azimuth e inclinacin de un pozo a cierta profundidad. Se debe analizar esta informacin para calcular la posicin actual del pozo en dicha estacin de registro en relacin a su ubicacin respecto a la superficie. Para hacer esto se deben calcular las distancias progresivas entre las estaciones de registros direccionales. Sabiendo las coordenadas de la estacin superior, mediante una suma se pueden saber las coordenadas de la estacin inferior. Las coordenadas horizontales de un punto se conocen como el Norte (o latitud) y el Este (o separacin). La inclinacin y el azimuth en cada estacin de registro definen dos vectores tangenciales a la trayectoria del pozo. El vector inclinacin est en el plano vertical, mientras que el vector azimuth est en el horizontal. La nica otra informacin disponible es la longitud entre dos estaciones (diferencia de profundidades entre estaciones de registros direccionales). Por lo tanto, es necesario asumir alguna clase de trayectoria idealizada entre las estaciones superiores e inferiores. Se pueden utilizar diferentes tipos de modelos geomtricos; cada modelo genera un cierto nmero de ecuaciones matemticas. La trayectoria asumida puede ser simplemente una lnea recta que una las dos estaciones o alguna clase de curva definida por los dos puntos extremos. La exactitud de las coordenadas finales depender naturalmente en cun bien aproxime la trayectoria asumida a la trayectoria real del pozo. La posicin del pozo debe conocerse con precisin en las etapas crticas durante la perforacin (e.g., cuando se comienza un pozo cerca de otros existentes). Usualmente, una compaa operadora adoptar un mtodo para calcular la posicin del pozo y aplicar este modelo a todos los registros direccionales a travs de la longitud del pozo. Por consistencia, es necesario aplicar el mismo modelo a todos los otros pozos


perforados desde esa plataforma. La instrumentacin existente no puede definir precisamente la trayectoria entre dos estaciones. Hay un innumerable conjunto de modelos diferentes con sus frmulas relacionadas. Por lo tanto, es importante notar que no hay una nica respuesta correcta. Los cuatro modelos ms comunes se describen a continuacin: 1.- METODO TANGENCIAL

Asume que la trayectoria entre las 2 estaciones es una lnea recta.

Asume que la inclinacin y el azimut de la estacin mas profunda se aplica a la profundidad medida entre las dos estaciones.

No es preciso. Raramente usado.

2.- METODO ANGULO PROMEDIO Asume que el pozo es paralelo al promedio simple de los ngulos de inclinacin y direccin y realiza el clculo entre dos estaciones localizadoras. Este mtodo es bastante preciso y los clculos son lo suficientemente simples como para ser hechos en campo con una calculadora cientfica no programable; pero la justificacin terica del mtodo, conocido tambin como mtodo del promedio angular, es bastante difcil.


3.- RADIO DE CURVATURA Es uno de los ms aceptados. Usa los ngulos medidos en los extremos de las secciones a lo largo de la longitud sondeada. El mtodo del radio de curvatura genera una curva en el espacio que representa la trayectoria del pozo. Para cada intervalo de registros direccionales, el mtodo asume que las proyecciones vertical y horizontal de la curva tienen radio de curvatura constante. Estos clculos suelen hacerse en una calculadora programable o en una computadora.

Mas preciso que el mtodo del Angulo Promedio.

4.- MINIMA CURVATURA Tambin conocido como el mtodo del arco de circunferencia, asume que el pozo es un arco de circunferencia con mnima curvatura (mximo radio de curvatura) entre dos estaciones de registros direccionales. Este mtodo es el ms preciso para la mayora de las trayectorias de pozos y tiene una mejor justificacin terica que todos los otros mtodos. Sin embargo, el mtodo conlleva clculos complejos que usualmente se hacen en una calculadora programable o en una computadora. Ejemplo:


Closure Closure es la distancia y direccin en lnea recta trazado desde el taladro punto de referencia a una coordenada rectangular en un plano horizontal La coordenanada rectangular es usualmente las coordenadas Norte/Sur y Este/Oeste calculadas en un punto de survey como N9.88', W27.95'. Closure es tpicamente reportado slo una vez, para la locacin del fondo del pozo. Sin embargo, closure debe ser calculado en cada estacin de survey debido a que ambos la distancia y la direccin son usados para calcular la seccin vertical.


Clculo de la distancia y la direccin del closure


Closure Angle


Definicin de Seccin Vertical Seccin Vertical es la desviacin horizontal del pozo proyectado sobre el plano de propuesta de un pozo. En un plano de propuesta, el perfil vertical usualmente corresponde a un plan en un plano definido por la direccin desde la boca del pozo hasta el objetivo. Esta direccin a menudo es referido como: azimuth de la seccin vertical, locacin propuesta del fondo del pozo (PBHL), plano de la propuesta, o target direction.


Diferencia de Direccin (DD) La Diferencia de Direccin (DD) representa el ngulo entre el closure y la direccin del target (plano propuesto). Usando DD, distancia del closure y una funcin trigonomtrica simple, la Seccin Vertical puede ser calculado. Para calcular DD, ambos, la direccin del target y del closure deben ser expresados en azimuth..

CLOSURE: 29.64 ft. @ N70.53W (quadrature) or 29.64 ft @ 289.47 (azimuth)


Capitulo 8

Posicin de Incertidumbre


1. Introduccin Un registro direccional es una medicin en tres dimensiones y por lo tanto est sujeto a incertidumbres en cada dimensin, lo que resulta en un volumen de incertidumbre. Para cada punto a lo largo del registro, este volumen toma la forma de un elipsoide. En el pasado, la mayora de la gente estaba interesada en la incertidumbre en el plano horizontal, desde entonces se utiliza a menudo el trmino elipse de incertidumbre en lugar de elipsoide de incertidumbre. Los diferentes tipos de herramientas de registros direccionales tienen distintos errores intrnsecos que producen distintos tamaos de elipsoides. Por esta razn, al planificar un pozo es importante escoger el programa de registros direccionales y las herramientas apropiadas con la precisin necesaria para que el pozo alcance el objetivo buscado.


Se tiene un modelo de error para cada survey y sistema MWD provisto por la compaa. El modelo de error nos muestra un volumen de incertidumbre de la trayectoria calculada del pozo. Por lo tanto la trayectoria calculada del pozo es solamente la trayectoria ms probable. El volumen de incertidumbre toma la forma de un cono irregular, generalmente centrado en la trayectoria del pozo e incrementando en tamao con el incremento de profundidad.

Para cualquier punto en particular en la trayectoria del pozo, la posicin de incertidumbre es representada por una elipsoide.

La posicin de incertidumbre toma la forma de una nube de probabilidad, con la mayor probabilidad de estar mas cerca a la posicin calculada, disminuyendo tanto como nos alejamos del punto.


La desviacin estndar utilizada por nosotros es la 2 sigma (2), 95% de probabilidad a lo largo de un eje.

Para monitorear el anti-colisin, es comn usar el 3 sigma (3).


Un valor estimado de la posicin de incertidumbre es necesaria para nosotros para estar seguros que :

Lograremos llegar al objetivo geolgico. (Tamao del Target) evitar pozos cercanos. (Anti-colisin) Ser capaz de interceptar con precisin un pozo en caso de

Reventn. (Pozo de Alivio)

compendio mwd lwd-direccional.pdf

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