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PERFORACIÓN II
(Bloque 1)
INTRODUCCIÓN
En el campo lo relacionado con la perforación de pozos, es conveniente que el alumno para este periodo (PERFORACIÓN II), obtenga los conocimientos básicos y sustentables.
Objetivos Objetivo general: Comprender los fundamentos generales de la perforación y problemas presentados en esta. Objetivos específicos.
a) Enunciar y describir el personal de un taladro de perforación b) Conocer las compañías involucradas en una perforación c) Tener conocimiento de un programa de perforación d) Comprender la matemática básica aplicada a la perforación e) Manejo de formulas básicas aplicadas a la perforación
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Muchas veces existe el criterio equivocado de que perforación se reduce al hecho operativo de perforar un pozo, pero se debe tener en cuenta que se deben cumplir diversas actividades y la participación de varios actores sin las cuales sería imposible lograr un objetivo. Cuando una compañía petrolera decide comprar o tomar en arrendamiento un prospecto o bloque, para realizar exploración y posteriormente explotarlo, debe de disponer de un equipo y un personal para explotarlo. La primera parte seria disponer de un programa de exploratorio, como parte de este plan de perforación. De ahí en adelante debe tener un programa de actividades para la perforación de este, bajo la dirección de una gerencia de perforación. Después la de terminadas las operaciones de perforación todos estos actores (personal), que ejecutaron estas actividades, se iniciará un plan ambiental.
TIPOS DE COMPAÑÍA
Compañías Operadoras Son las que obtienen el derecho de perforar y producir petróleo en un lugar en particular.
Una operadora puede ser una compañía de gran tamaño como Exxon, Gulf, Texaco, Shell, Mobil, Hocol, Oxy ó Ecopetrol. Pero también puede ser una compañía pequeña o un “independiente” que produce y vende hidrocarburos pero no está involucrado con el transporte, refinación o venta del producto.
Usualmente las operadoras no realizan la perforación sino que contratan a empresas con gran experiencia. El tipo de contrato puede ser por día o por pie perforado.
Compañías De Perforación Además de suministrar los equipos también suministran las cuadrillas ordinarias.
En general una cuadrilla se compone de:
Perforador
Encuellador
Dos o tres cuñeros
Obreros de patio.
Además podría incluir:
Soldador
Electricista
Mecánico de motores y bombas
Recogedor de muestras
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Compañías De Servicios Las principales son:
De registros de pozos
De lodos
De pruebas de formación
De cementación
De Brocas
Tratamiento de ripios
De control direccional
PERSONAL DE PERFORACIÓN
En un taladro activo se encuentra por parte de la compañía operadora el Company man (ingeniero de operaciones o jefe de pozo) y por parte de la perforadora el Toolpusher o jefe del taladro.
Company Man Vela por los intereses de la compañía. Permanece en un remolque junto al taladro y está disponible las 24 horas.
Se encarga de:
Programa o estrategia de perforación
Supervisión del manejo eficiente y seguro de los equipos
Coordinación de servicios y suministros
Tomar cualquier decisión local durante la perforación.
Jefe De Taladro Ó Toolpusher
Es el individuo con muchos años de experiencia, que posee los conocimientos y el sentido común para lograr exitosa, económicamente y con seguridad el proyecto que se le encomienda.
Encargado de gerenciar el recurso humano a su cargo, supervisando y motivando para trabajar en los tiempos fijados por el cronograma, sin accidentes. Además, está encargado de recoger los informes diarios de perforación llenados por cada perforador ordenando la información en el informe matutino diario para transmitirlo al superintendente de perforación o a la gerencia.
Este jefe de taladro, a su vez tiene a cargo tres supervisores en turnos de doce 12 horas, lo que supone uno en descanso y dos activos, comisionados para coordinar la
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cuadrilla que opera en la torre, constituida por: el perforador, el encuellador y los tres ayudantes (cuñeros). En esta cuadrilla, el perforador estará encargado de considerar los problemas antes de que ocurran y tomar las acciones correctivas inmediatamente, según su experiencia; además manejar cualquier emergencia que pueda surgir desde su puesto en la cubierta del taladro donde tiene acceso a toda la instrumentación y controles del trabajo.
En cuanto al personal encargado del trabajo físico aparece en primer lugar el encuellador o Derrickman, que trabaja en lo alto de la torre y recibe la responsabilidad de almacenar la tubería al sacar la sarta del hoyo y desenroscarla. Su trabajo es el más riesgoso dado el sector donde se acomoda: el encuelladero (Monkey board), zona de difícil evacuación. En la parte baja, en el piso o plancha del taladro, los cuñeros (ayudantes del perforador), colaboran a enroscar y desenroscar las conexiones y también rutinariamente trabajan las cuñas y realizan los trabajos necesarios para mantener el taladro avanzando.
Personal suministrado por la Compañía en campamento:
1 Company man
1 Ingeniero de perforación
1 Ingeniero de lodos
1 Geólogo
2 Geólogos mud loggers
1 Ingeniero ambiental
2 supervisores
4 operadores
Personal suministrado por la Empresa dueña del taladro:
1 Toolpusher-jefe de equipo
1 Mecánico
1 Electricista
1 Jefe de bodega
1 Enfermera
3 Maquinistas
3 Encuelladores 3 Aceiteros 9 Cuñeros 3 Recoge muestras
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Ing. MWD
(Uno por turno)
Ing. Direccional
(24 hrs disponibilidad)
Ing Solidos
(24 hrs disponibilidad)
Ing. Aguas
(24 hrs disponibilidad)
Waste Mng.
Recoge-muestras
(Uno Por turno)
Geologo
(Uno por turno)
Ing. datos
(Uno por turno)
Geologia
Asistente del Perforador
(Entrenamiento)
Personal de patio
(28'eros)
Capataz
(uno por turno)
Tres cuñeros
Encuellador
(Uno por turno)
Perforador
(Uno por turno)
Supervisor
(Uno por turno)
Tool Pusher
(24 hrs disponibilidad)
Lodos
(24 hrs disponibilidad)
Company Man
(24 hrs disponibilidad)
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CLASIFICACIÓN DE LOS POZOS
Producción
o desarrollo
Avanzada
Chapinero
so
Candelaria
Monserrate
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Los pozos pueden clasificarse como exploratorios si su objetivo es descubrir un nuevo yacimiento y como de desarrollo si el propósito es explotar un yacimiento conocido.
Los geólogos determinan la ubicación de los pozos exploratorios y el grupo de yacimientos la ubicación de los pozos de desarrollo.
Los pozos exploratorios pueden ser A1, A2 ó A3.
A3: pozo perforado en una zona totalmente desconocida con el propósito de determinar si existen depósitos de gas o de petróleo.
A2: pozo que se perfora para determinar la profundidad de los intervalos productores.
A1: para determinar la extensión del yacimiento.
Para entender un poco más lo que significa el perforar un pozo, puede observarse la clasificación LAHEE de pozos de petróleo (tabla siguiente) en donde están explícitas las características básicas o finalidad de cada pozo dentro de un área. En ésta se identifica el pozo según lo que se pretende antes de finalizarlo o conforme a aquello que se halla encontrado ya una vez perforado y probado. Es decir, especifica los pozos de acuerdo al objetivo por el cual se condujo en un principio para posteriormente según el resultado, re-denominarlo según su comercialidad e importancia geológica.
Básicamente el extraer petróleo, es una tarea interdisciplinaria en sus tres partes básicas exploración, perforación y explotación; considerando la que compete aquí, la perforación; la tecnificación y procedimientos han hecho que el perforar un pozo dependa de diferentes prácticas y sistemas.
PROGRAMA DE PERFORACIÓN
Un programa de perforación se realiza con objeto de establecer los parámetros a tener en cuenta durante el proceso de perforación. Con el programa de perforación la operadora define dónde se va a realizar el pozo, el estado mecánico del mismo, tiempo estimado para la perforación y presupuesto estimado para el mismo.
Un programa de perforación cuenta con:
Objetivo: Coloca de manifiesto cual es la intención de realizar el pozo; puede referirse a pozos exploratorios en cuyo caso se pretende confirmar la
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localización y calidad de hidrocarburos, pozos de desarrollo que pretenderán generar patrones de producción o complementar los existentes, como pozos infill, con objeto de mejorar la producción ya sea por modificación del patrón o por daño en alguno de los pozos existentes. Con el objetivo se indica la proyección esperada en el área a perforar, es decir si van a realizarse nuevos trabajos, cuándo y cuántos o si se trata de un caso aislado.
Localización Geográfica: Suministra un mapa nacional, uno de la cuenca productora y finalmente uno del campo con el punto exacto del pozo, mapas: político, físico y estructural.
Datos de pozo: Indica el nombre del pozo, tipo (vertical, direccional, horizontal, multilateral, terrestre, offshore), clasificación (exploratorio, avanzada, desarrollo), la profundidad total, ubicación en coordenadas, arenas productoras y calidad del crudo esperado.
Resumen: Puede encontrarse que en un resumen, generalmente dado en una tabla se muestre: arena a completar, formaciones objetivo, formaciones objetivo secundario de la perforación, intervalos a corazonar, presupuesto destinado; adicional a ello se elabora una tabla de propiedades petrofísicas en donde se incluye: espesor petrolífero, productividad esperada (Barriles de petróleo por día BOPD), porosidad promedio, permeabilidad, saturación de agua, presión del yacimiento, gravedad API, punto de burbuja, relación gas aceite (GOR), reservas estimadas.
Geología: Consta de varias partes: ESTRATIGRAFÍA: Primero una descripción de las formaciones que se encontrarán durante la perforación, ello sirve de ayuda en la selección de la broca y el lodo adecuados para el trabajo, luego una columna estratigráfica que incluye era, periodo, época, edad, formación, zona y descripción de aquellas capas que serán atravesadas durante la perforación
EVALUACIÓN DE POZOS o DE PROSPECTOS: Indica el tipo de estructura geológica a encontrar, es decir, plegamientos, fallas, buzamientos, desplazamientos, direcciones a esperar en los estratos. Incluye un modelo estructural del campo (por lo general en 3D) y un enmallado (grid) de los pozos o pozo a perforar en tal modelo, en forma adicional y si está disponible se integra una línea sísmica de buzamiento y finalmente un mapa estructural de topes de las formaciones y zonas de interés.
- Toma de información, análisis y correlación: A diario se lleva un registro continuo de hidrocarburos que debe tener en cuenta los siguientes parámetros: análisis de presión de poros, control de presión de formación,
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hidráulica del lodo, optimización de la hidráulica de brocas, presión calculada en la broca, control de reventones, gradientes de presión y temperatura, registros direccionales, relación de gas, reportes de control de operaciones, análisis de Drill of test, control de torque de arrastre, control de estabilidad del hueco, control de desgaste del revestimiento, sensores de control de sup Base de datos de profundidad
- Registros de base de datos de tiempo
- Análisis de las vibraciones
- Transmisión de datos
- Análisis de derrumbes
- Análisis de gas
- Análisis de sobrepresión
- Análisis de limaduras metálicas
- Pruebas de perforabilidad
- Reportes diarios, semanales, de final de pozo, de cambios de turno
- Procedimientos operacionales.
MATEMATICA APLICADA
(MATEMATICA DE TALADRO)
Conceptos y definiciones básicas Hay una cantidad de conceptos y cálculos que se deben manejar con maestría y entender antes de que se pueda discutir y desarrollar cualquier medida de control de un pozo:
a) Manejo de tabla de conversión Tener claro los conceptos:
Densidad
Gravedad especifica
Presión
Presión hidrostática
Gradiente de presión b) Pulgadas y subdirecciones de pulgadas. c) Capacidad de la sarta de perforación d) Capacidad de un pozo: Espacio anular e) Volúmenes taks: Rectangulares, cilindros
Todo este tema llevara su aplicación en una serie de ejercicios aplicados.
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*Densidad: Se define como masa por unidad de volumen *Presión: Se define como fuerza aplicada en una superficie *Presión Hidrostática: Presión ejercida de un fluido, por la columna de este, debido a su peso y a su altura *Gravedad específica: de una sustancia, es la densidad de la sustancia dividida por la densidad del agua dulce *Gradiente de presión: Cambio de presión por pie de profundidad
TABLA BASICA DE CONVERCIONES LONGITUD AREA 1 milim.= 0,0394 pulg 1 cm2 = 0,1550 pulg2 1 cm = 0,3937 pulg 1 mt2 = 1,1960 yard2 1 pulg = 2.54 cm 1 pie2 = 0,0929 mts2 1 mt = 3,281 pies 1 pulg2= 6,452 cm2 1 mt= 39,37 pulg 1 mt2 = 10,76 pies2 1 pie = 12 pulg 1 pie = 30,48 cm inch = pulgada 1 pie = 0,3048 mts gallon = galon 1 kilm = 1000 mts pounds = libras 1 yarda = 0,9144 mts square = cuadrado 1 mt = 1,0936 yarda foot = pie 1 kilm = 3.281 pies per = por
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VOLUMEN
1 bl = 42 gls 1 bl × hora = 0,700 gls × mint 1 bl = 159 lts 1 bl × dia = 0,02917 gls × mint 1 bl = 5,61 pies 3 1 gl × mint = 1,429 bls × hora 1 gl = 3,785 lts 1 gl × mimt = 34,286 bls × dia 1 gl = 0,1337 pies 3 1 Ton = 1000 Kls 1 pie 3 = 0,1781 bls 1 Kilo = 2 lbs 1 pie 3 = 7,48 gls 1 lb = 500 gramos 1 pie 3 = 28,316 cm3 1 Atm = 14,7 psi 1 mt3 = 6,29 bls 1 Bar = 14,504 psi
MATEMATICA DEL TALADRO PULGADAS Y SUBDIVICIONES DE PULGADAS *En el campo petrolero las dimensiones de los tubulares se expresan en fracciones de pulgada 1/8, 1/2, 1/4, 1/16, 1/32 etc. *Para convertir una fracción de pulgada, en decimal dividir el numerador sobre el denominador, esto es llama conversión a “ pulgadas decimales “ *Si deseamos conocer la capacidad en Brls/pie del hoyo, utilizamos la formula: Diámetro del hoyo² ÷ 1029,4 *Volumen de una sarta de perforación: Para determinar dicho volumen, en Bls, es elevar el diámetro interno del tubo al cuadrado, dividido por la constante 1029, 4 por la longitud de la sarta. La constante 1029,4 convierte el diámetro a bls/pie Volumen= ID² ÷ 1029,4 × Longitud
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*Volumen anular: La capacidad anular se calcula restando las areas de los dos círculos que define el espacio anular. El volumen anular en bls/ft puede ser determinado a partir del DE de la tubería y del DI de la tubería de revestimiento o del pozo abierto en pulgadas V Espacio Anular ( bbl/ft ) = DI² - DE² 1029,4 *Para hallar el volumen total del anular en pozo se multiplica el resultado de bbl/ft por la longitud total Volumen de un pozo: Los volúmenes del pozo son generalmente calculados con la tubería dentro del pozo, a veces se necesita conocer la capacidad del pozo sin la tubería, se puede calcular la capacidad vertical de un intervalo del pozo, usando la ecuación para un recipiente cilíndrico vertical. Un pozo se compone de varios intervalos, con diámetros mas grandes cerca de la superficie, hasta diámetros mas pequeños a medida que la profundidad aumenta. Para obtener la capacidad de todo el pozo, cada intervalo debe ser calculado individualmente, y luego se suman todas las secciones. Π × D²
V pozo = ID² ÷ 1029,4 × Profundidad Vpozo = ---------------- × profundidad
Volumen de un tanque rectangular: Los tanques de los equipos de perforacion pueden tener una variedad de formas, pero la mayoria son rectangulares o cilindricos. Vtanque= Capacidad del tanque L = Longitud del tanque W = Anchura del tanque H = Altura del tanque V tanque (bbl)= L × W × H *Presion Hidrostatica: La presion hidrostatica de un fluido es la presion ejercida por una columna de fluido debido asu peso y su altura ( o profundidad ). Tambien se usa el termino cabeza hidrostatica y es usa como sinonimo de
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presion hidrostatica, la abreviatura para cabeza : HH y para presion hidrostatica es : HP. Unidades: Peso del lodo = libras por galon ( ppg ) Profundidad vertical verdadera = pies ( PVV ) Constante = 0,052 Esta constante convierte libras por galon a Psi/pie Unidad de presion = Libras por pulgada cuadrada ( psi ) Formula : 0,052 × Densidad del lodo (ppg) × PVV Nota: Cuando hablamos de la PVV, es la profundidad del pozo verticalmente, mas no a la profundidad medida en un pozo direccional.
PERFORACIÓN II (BLOQUE 2)
FUNCIONES, PROPIEDADES Y EFECTOS COLATERALES DE LOS FLUIDOS
DE PERFORACIÓN (LODO).
INTRODUCCIÓN En el campo lo relacionado con la perforación, es necesario que el alumno para este periodo (perforación II), se llene de los conocimientos básicos y sustentables.
Objetivos Comprender los fundamentos generales relacionados con los fluidos de perforación (Lodos) y las pruebas que se realizaran en el laboratorio.
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Objetivos específicos:
a) Comprender las propiedades y efectos colaterales del lodo de perforación.
b) Conocer y entender las pruebas básicas que se le efectúan al lodo en una torre de perforación.
1. La broca rota contra el fondo del pozo. 2. Se hace circular un fluido hacia abajo por la sarta de perforación a través de la broca y, finalmente, hacia arriba por el espacio anular. Las propiedades y funciones del lodo son: 1. Transportar los recortes de perforación y los derrumbes a la superficie. 2. Mantener en suspensión a los recortes y derrumbes en el espacio anular, cuando se detiene la circulación. 3. Controlar la presión subterránea. 4. Enfriar y lubricar la broca y la sarta 5. Dar sostén a las paredes del pozo 6. Ayudar a suspender el peso de la sarta y del revestimiento. 7. Transmitir potencia hidráulica sobre la formación, por debajo de la broca. 8. Proveer un medio adecuado para llevar a cabo los perfilajes de cable.
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Para llevar a cabo esas funciones, deben minimizarse los siguientes efectos colaterales: 1. Daño a las formaciones subterráneas, especialmente a las que pueden ser productivas. 2. Corrosión de la sarta y del revestimiento. 3. Reducción de la velocidad de penetración 4. Problemas de presiones de succión, de pistón y de presión de circulación. 5. Pérdida de circulación. 6. Pegamiento de la sarta contra las paredes del pozo. 7. Erosión de la superficie interna del pozo. 8. Retención de sólidos indeseables por el lodo en los tanques. 9. Desgaste de las partes de las bombas 10. Contaminación con las lechadas de cemento. 11. Contaminación del ambiente natural. Un lodo que parece tener todas las propiedades que se han mencionado Precedentemente puede resultar deficiente cuando está sometido a ciertas condiciones de pozo. En particular, el lodo debe: 1. Resistir la contaminación posible derivada de fuentes externas. 2. Mantenerse estable a temperaturas y presiones elevadas. 1.1 TRANSPORTE DE RECORTES Y DE DERRUMBES Los recortes y los derrumbes son más pesados que el lodo. Por lo tanto, al mismo tiempo que el flujo del lodo en el anular los empuja hacia arriba, están sometidos a la fuerza de gravedad, que tiende a hacerlos caer hacia el fondo del pozo. 1.2 SUSPENSION DE PARTICULAS CUANDO SE DETIENE LA CIRCULACION Cuando el lodo no está circulando, la fuerza de elevación por flujo ascendente es eliminada. Los recortes y derrumbes caerán hacia el fondo del pozo a menos circulación. 1.3 CONTROL DE PRESIONES SUBTERRANEAS El agua, el gas y el petróleo que se encuentran en el subsuelo están bajo gran presión. Esta presión debe ser sobre balanceada para evitar un flujo incontrolado de esos fluidos de formación en el interior del pozo. 1.4 ENFRIAMIENTO Y LUBRICACION DEL TREPANO Y DE LA SARTA A medida que la broca raspa el fondo del pozo y que la sarta rota contra las paredes del pozo, se genera calor. El lodo debe absorber ese calor y conducirlo hacia fuera. Cualquier lodo líquido desempeñará esa función al circular.
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1.5 SOSTEN PARA LAS PAREDES DEL POZO A medida que la broca penetra en una formación subterránea se suprime parte del apoyo lateral que ofrecen las paredes del pozo. A menos que ese sostén sea reemplazado por el lodo de perforación hasta que el revestimiento haya sido colocado, la formación caerá en el interior del pozo. 1.6 SUSPENSION DE LA SARTA Y DEL REVESTIMIENTO El peso de una sarta de perforación o de una sarta de revestimiento puede exceder 200 toneladas. Un peso tal puede causar una gran tensión o esfuerzo sobre el equipo de superficie. Sin embargo, esas tuberías están parcialmente sostenidas por el empuje ascendente del lodo (principio de Arquímedes). 1.7 TRANSMISION DE ENERGIA HIDRAULICA Durante la circulación, el lodo es expulsado a través de las boquillas de la broca a gran velocidad. Esta fuerza hidráulica hace que la superficie por debajo de la broca esté libre de recortes. 1.8 MEDIO PARA PERFILAJES DE CABLE Si bien el lodo perturba las características originales de las formaciones, su presencia es necesaria para realizar muchos de los perfiles de cable que se emplean para la evaluación de la formación. 2 EFECTOS COLATERALES 2.1 DAÑO A FORMACIONES SUBTERRANEAS Casi cualquier fluido o lodo de perforación alterará las características originales de la formación con la cual entra en contacto, si bien algunas formaciones son más sensibles que otras; algunos lodos causan más daño que otros. 2.2 CORROSION DE LA SARTA Y DEL REVESTIMIENTO El lodo puede determinar un ambiente corrosivo para los tubulares de acero que se emplean debajo de la superficie. Este efecto puede ser reducido a un mínimo Preparado por: Fernando Bonilla 5 por medio de tratamientos químicos adecuados del lodo a emplear o mediante la adición de una película protectora (química o física) a la superficie del acero. 2.3 REDUCCION DE LA VELOCIDAD DE PENETRACION Hay muchos factores que afectan la velocidad de penetración, pero el más significativo se refiere a la diferencia entre la presión hidrostática del lodo y la presión de la formación.
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2.4 PRESION DE SUCCION, DE PISTON Y PRESION DE CIRCULACION Los problemas de estos tipos pueden ser causados por altas viscosidades, gran resistencia de gel o exceso de sólidos. 2.5 PERDIDA DE CIRCULACION La pérdida de circulación aumenta el costo del lodo, el costo total del pozo y el peligro de un reventón. PEGAMIENTO DE LA SARTA (APRISIONAMIENTO) El aprisionamiento de la sarta contra las paredes del pozo puede ser la causa de costosas operaciones de pesca. El tipo más importante de pegamiento relacionado con el lodo ocurre cuando la sarta quede incrustada en un revoque grueso. 2.6 EROSION DE LAS PAREDES DEL POZO La erosión de las paredes del pozo por medios físicos o químicos es causa de dificultades en la evaluación de los perfiles de cable y puede dar por resultado el aprisionamiento de la tubería. 2.7 RETENCION DE SOLIDOS INDESEABLES La mayoría de los lodos desarrollan suficiente estructura de gel como para suspender los recortes y desprendimientos en el espacio anular cuando se detiene la circulación. 2.8 DESGASTE DE LAS BOMBAS Los sólidos abrasivos en los lodos pueden causar desgaste excesivo en partes de las bombas y de otro equipo que entra en contacto con el lodo. 2.9 CONTAMINACION DE LECHADAS DE CEMENTO Algunos lodos que tienen cualidades óptimas para la perforación son incompatibles con las lechadas que se utilizan para cementar el revestimiento. 2.10 CONTAMINACION DEL AMBIENTE Ciertos líquidos y sólidos, incluyendo algunos aditivos químicos, presentan problemas ambientales en algunas regiones.
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GENERALIDADES DE LAS PRUEBAS FUNDAMENTALES DE LODO DE PERFORACIÓN
Las propiedades físicas y químicas de un lodo de perforación deben ser controladas debidamente para asegurar un desempeño adecuado del lodo durante las operaciones de perforación. 3.1 DENSIDAD DEL LODO Las presiones de la formación son controladas por la presión hidrostática del lodo. La presión hidrostática es una función de la profundidad y de la densidad del lodo. La densidad del lodo es el peso por unidad de volumen y puede expresarse de diversas maneras: libras por galón (ppg), libras por pie cúbico (pcf), peso específico (sg) o kilogramos por metro cúbico (kg/m3), la densidad del lodo se mide con la balanza de lodos. 3.2 PROPIEDADES REOLOGICAS La medición de las propiedades reológicas de un lodo son importantes para calcular las pérdidas de presión por fricción; para determinar la capacidad del lodo para elevar los recortes y desprendimientos hasta la superficie; para analizar la contaminación del lodo por sólidos, sustancias químicas o temperatura; y para determinar los cambios de presión en el interior del pozo durante un viaje. Las propiedades reológicas fundamentales son la viscosidad y la resistencia del gel. Para mediciones simples de viscosidad se emplea el embudo de Marsh, que mide la velocidad de flujo en un tiempo medido. La viscosidad de embudo es el número de segundos requerido para que un cuarto (946 ml) de lodo pase a través de un tubo de 3/16 de pulgada colocado a continuación de un embudo de 12 pulgadas de largo. El valor resultante es un indicador cualitativo de la viscosidad del lodo. .3 PH DE LODO Y ALCALINIDAD El pH de un lodo indica su acidez o alcalinidad relativas. En la escala de pH, el rango de acidez varía entre menos de 1 hasta 7 (en acidez decreciente) y el rango de alcalinidad comienza en 7 hasta llegar a 14 (en alcalinidad creciente). Un pH de 7 es nuestro. Los lodos son casi siempre alcalinos. Un rango habitual de pH es 9.0 a 10.5; sin embargo, pueden encontrarse lodos de pH más alto, entre 12.5 y hasta 13.2. El pH de los lodos afecta la dispersibilidad de las arcillas, la solubilidad de varios productos y sustancias químicas, la corrosión de materiales de acero y las propiedades reológicas de los lodos.
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Hay dos métodos principales para determinar el pH de los lodos. El método colorimétrico se basa en el efecto de los ácidos y los álcalis sobre el color de ciertos indicadores químicos colocados sobre tiras de papel de pH. Las tiras de pH se colocan sobre la superficie de una muestra de lodo y el color resultante se compara con los colores de una tabla coloreada que sirve de estándar. 3.4 CARACTERISTICAS DE FILTRACION El lodo de perforación, cuando se coloca sobre o se lo hace circular a través de una formación permeable, perderá parte de su fase líquida hacia el interior de esa formación. Los sólidos del lodo se depositarán sobre las paredes del pozo, en un espesor que, idealmente, es de 1/32 de pulgada aproximadamente. El líquido que se pierde por filtración hacia la formación es el filtrado y la velocidad relativa a la cual ocurre este fenómeno es lo que se llama la pérdida de fluido o filtrado (o de agua). La pérdida de fluido es afectada por la permeabilidad de la formación, por la presión diferencial entre el lodo y la formación, y por las características de filtración del lodo. 3.5 ANALISIS DE FILTRADO El fluido filtrado (obtenido por medio del ensayo API de filtración) se somete a ensayos químicos para determinar la presencia de contaminantes, para ayudar a controlar las propiedades del lodo y para asistir en la determinación de los tratamientos de lodo que se requieren. 3.6 ANALISIS DE SOLIDOS El contenido en sólidos afecta la mayor parte de las propiedades de los lodos, incluyendo la densidad, la viscosidad, la resistencia de gel, la pérdida de fluido y la estabilidad a la temperatura. El contenido en sólidos tiene también una influencia considerable sobre el tratamiento de lodo y sobre el equipo necesario para una operación de perforación eficiente. Los elementos importantes en el análisis de sólidos son: el contenido de arena, el contenido total de sólidos, el contenido de petróleo, el contenido de agua y la capacidad de intercambio catiónico. 3.7 TEMPERATURA Las propiedades reológicas del lodo y la eficacia de varios aditivos son afectadas por la temperatura. Las temperaturas en el interior y el fondo del pozo son de gran importancia, pero no es posible determinarlas con facilidad. La medición de la temperatura en la línea de descarga mediante un termómetro ordinario permite tener una indicación razonable de las condiciones en el fondo del pozo. Las propiedades reológicas se determinan en el laboratorio a esta temperatura de descarga.
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PERFORACIÓN II (BLOQUE 3)
SARTA DE PERFORACIÓN, FUNCIONES Y CONTROL DE SOLIDOS.
INTRODUCCIÓN
El alumno de be manejar y comprender lo fundamental en cuanto a la perforación de pozos y cuente con los conocimientos basicos y sustentables.
Objetivo
Entender y tener los conceptos claros relacionados con la sarta de perforación y el control de sólidos; fundamental en la perforación de pozos de petróleo. Objetivos Específicos:
a) Identificar los componentes y accesorios que integran una sarta de perforación.
b) Conocer la gran importancia que tiene una sarta en la perforación de un pozo.
c) Conocer la gran importancia que tiene el control de solido para la perforación.
d) Saber mediante a que equipos se lleva a cabo el control de sólidos.
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Componentes de la sarta de perforación
“Drill pipe” o Tubos de perforación
“Bottom Hole Assembly (BHA)” o ensamblaje de fondo del pozo
– Heavy weight drill pipe
– Drill Collars o Botellas de perforación o lastra barrenas
– Stabilizers o estabilizadores
– Bit sub
– Bit
Herramientas adicionales
– MWD “monitor while drilling”
– DST “Drill stem test”
– Junk baskets
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DRILL PIPE Transmite la potencia rotaria de la superficie al fondo Une el BHA con la Kelly Suministra el fluido de perforación a la broca
ENSAMBLE DE FONDO BHA (BOTTOM HOLE ASSEMBLY)
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Tipos de acero que se utilizan en la fabricación de la sarta
Diámetros OD 2 3/8” – 6 5/8” (60.3mm – 168.3mm) Para pozos de profundidad medias las medidas más usuales son:
- 2 7/8” (73mm), 3 1/2” (88.9mm)
- 4” (101.6mm), 5” (127mm)
Longitudes Las longitudes estandarizadas se encuentran en tres gamas : 12-22 pies (5.4 – 6.6 m) 27-30 pies (8 ½ - 9 m) 38-45 pies (11.4 – 13.5 m)
GRADO Esfuerzo Cedente (PSI)
Limite elastico (Mpa)
Carga de rotura minima (Mpa)
Letra asignada
Designación Minimo Maximo
D D-55 55.000 ----- ----- -----
E E-75 75.000 515 725 690
X X-95 95.000 655 860 720
G G-105 105.000 725 930 790
S S-135 135.000 930 1140 1000
![Page 24: MANUALPERFORACIOn2](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052222/5490e4d5b4795969178b4f8c/html5/thumbnails/24.jpg)
“Tool Joint”
Sostienen el peso de la sarta de tubería Soportan el esfuerzo de conexiones y desconexiones frecuentes Proveen un sello a prueba de escapes Permiten una conexión rápida
CONEXIÓN Tool Joint WT
• La rosca tipo WT con perfil acuñado tipo cola de milano, es una conexión
cónica de dos escalones para juntas de perforación que ofrece una
extraordinaria resistencia al torque y un amplio diámetro interior que mejora
la eficiencia hidráulica del aparejo.
Usos y Aplicaciones
• Tubería de Perforación y Sartas de Trabajo
Se utiliza también para abrir ventanas, para reparación de pozos y debido a su alta resistencia a tensión / compresión es ideal para perforar pozos desviados, horizontales y de largo alcance.
CARACTERÍSTICAS DE LA CONEXIÓN Tool Joint WT.
• Mejor eficiencia hidráulica al mantenerse un diámetro interno grande a
través de la junta. No ocurren reducciones del diámetro interno debido a
que la resistencia a la torsión por debajo del espesor del último hilo
enganchado de la rosca del piñón, no se ve limitada.
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• El esfuerzo resultante debido al torque se distribuye a través de toda la
longitud de la rosca. Cuando se aplica torsión, el flanco de ataque de la
rosca ofrece la superficie de reacción a la fuerza igual y opuesta generada
en el flanco de carga de la rosca. La superficie de reacción, u hombro de
torsión, de una junta convencional, ha sido eliminada. Con esto se evita la
concentración de esfuerzos en el último hilo del piñón inherentes a dichas
juntas convencionales.
• La separación de la cara de la caja es un indicador de desgaste. Después
de un uso prolongado, el desgaste de la conexión permitirá que haya un
desplazamiento adicional del piñón dentro de la caja. Cuando la separación
alcance 0.1 mm (.004"), el piñón y la caja deberán apartarse para su recorte
y readaptación.
CONEXIONES Serie 500, Tipo 533
• Para pozos de petróleo (aceite) y gas con presiones moderadas a altas que
requieran un sellado metálico confiable, combinado con una capacidad
estructural superior. Recomendada para usarse en pozos de petróleo
(aceite) y gas con alta presión y en aplicaciones de flexión extrema.
• Usos y aplicaciones
• Tubería de Producción, Sartas de Trabajo y Tubería de Producción con
Recubrimiento Plástico
![Page 26: MANUALPERFORACIOn2](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052222/5490e4d5b4795969178b4f8c/html5/thumbnails/26.jpg)
• Sus aplicaciones especiales incluyen las trabarrenas no magnéticos para
sartas de perforación de radios reducidos, además de geotermia e
inyección de vapor.
•
• CARACTERÍSTICAS DE LA CONEXIÓN Serie 500, Tipo 533
• Su resistencia excepcional a la torsión se debe al engranaje simultáneo de
los flancos opuestos de la rosca tipo cola de milano. Los flancos de la rosca
cuentan con un tope a la torsión efectivo, el cual virtualmente elimina las
reducciones del D.I. del piñón, causadas por la sobre torsión.
EQUIPOS DE MONITOREO DE TORQUE
• Los equipos de monitoreo de torque deben poder aceptar o rechazar
automáticamente el enrosque de una conexión. Existen cuatro (4) tipos
básicos de equipos que permiten obtener una lectura de torque.
• La durabilidad de la sarta de trabajo se debe a la resistencia y al paso largo
de la rosca y a su perfil de alta conicidad que permite una inserción
profunda. Su capacidad al 100% a la compresión se logra gracias al ángulo
reverso (invertido) del flanco de ataque de las roscas tipo cola de milano.
Ideal para pozos muy desviados y de largo alcance, y para otras
aplicaciones que demanden una capacidad superior de rotación con flexión.
• La Rosca Acuñada tipo cola de milano proporciona un rendimiento
excelente en cargas combinadas de torsión, flexión y tensión o compresión.
La protección continua en contra de la corrosión se logra mediante el uso
del anillo opcional CB. Este anillo crea un puente entre las capas plásticas
del piñón y la caja, que resiste la corrosión sin alterar el funcionamiento
general de la conexión. Este anillo se encuentra empotrado de modo que se
protege contra los posibles daños causados por los cables de las sondas de
registro y por el flujo de la corriente
MEDIDOR DE TORQUE
Generalmente hay un medidor de torque montado a la llave de fuerza. Este
debe calibrarse por lo menos cada tres meses y debe tener un certificado
![Page 27: MANUALPERFORACIOn2](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052222/5490e4d5b4795969178b4f8c/html5/thumbnails/27.jpg)
donde figuren los datos de la calibración actual, así como la fecha de la
siguiente calibración.
El medidor de torque y el indicador del dispositivo para control de torque
tiempo-vueltas deben dar lecturas coincidentes durante el ajuste preliminar.
CARACTERÍSTICAS DE LAS LLAVES DE FUERZA
• Las llaves de fuerza deben ser las adecuadas. Por ejemplo, no se
recomienda usar una llave de 50.000 lb.pie para una junta que sólo requiere
4.000 lb.pie, dado que la inercia inherente durante el enrosque y la escala
del medidor darán como resultado falta de precisión en la aplicación del
torque. Las llaves para barras de sondeo y porta mechas son demasiado
potentes e imprecisas como para enroscar las uniones de tubing y casing.
• Debido al movimiento vertical del tubo cuando se enrosca o desenrosca
una conexión, las llaves de fuerza deben tener libertad de moverse con el
tubo para evitar que las roscas sufran solicitaciones indebidas
(compensador elástico vertical).
DISPOSITIVO PARA ENROSCAR LASARTA DE PERFORACIÓN.
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• Las tenazas TorkWinder™ son herramientas únicas para enroscar y
desenroscar en forma segura las tuberías de perforación, collares de
perforación, barrenas de perforación, estabilizadores y los conjuntos del
fondo del pozo (BHA, por sus siglas en inglés). Hasta la barrena (o mecha o
broca o trépano) de perforación se puede enroscar fuera de línea y a un
lado del camino crítico de tiempo, sin ocupar la mesa rotatoria. Su llave de
rotación independiente genera 2000 libras-pie (2,711 Nm.) de par torsor y
se levanta a una altura suficiente para acomodar los estabilizadores y los
conjuntos del fondo del pozo de diámetros exteriores grandes.
Bottom Hole Assembly (BHA)
• Heavy weight drill pipe
– Aplica peso a la broca
– Se utiliza como transición entre el drill collar y el drill pipe para hacer
un cambio gradual
– Ahorra costos permitiendo una alta velocidad de perforación con
menos torque.
– Simplifica el control direccional proporcionando estabilidad
– Menor área de contacto con la pared del pozo que los drill collars
– Sirve para perforar ángulos altos debido a que es mas flexible que el
drill collar
– Facil manejo ahorrando tiempo y viajes.
Drill collars
• Provee peso a la broca
• Proporciona la fuerza necesaria para correr en compresión
• Asegurar que el drill pipe permanezca en tensión y evitar pandeos
• Minimiza problemas de estabilidad en la broca por vibraciones y saltos
• Reduce los problemas de control direccional proporcionando rigidez al BHA
![Page 29: MANUALPERFORACIOn2](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052222/5490e4d5b4795969178b4f8c/html5/thumbnails/29.jpg)
Clases de Drill Collars
• “Drill Collar” espiral: estos son utilizados comúnmente y poseen espirales
planos o depresiones poco profundas a lo largo de su superficie
• “Drill Collar” no magnéticos: estos son fabricados de una aleación de
acero no magnética para proteger los instrumentos de medida direccional
de la influencia distorsionante de la sarta de acero en el campo magnético
de la tierra.
Elección del diámetro de los drill collars
• Factores que condicionan la elección:
– Diámetro del pozo
– Perdidas de carga en la circulación del fluido
– Desviación del eje del hueco.
– Introducción de instrumentos en su interior
• Resistencia de las roscas depende de:
– Resistencia del acero
– Perfil de la rosca y de sus extremos
– Método de mecanización
– Tratamientos posteriores
– Par de apriete
Estabilizadores
• Existen de tres tipos:
Aleta rotatoria: este tipo de estabilizador puede ser de aletas rectas o
en espiral y en ambos casos las aletas pueden ser cortas o largas
![Page 30: MANUALPERFORACIOn2](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052222/5490e4d5b4795969178b4f8c/html5/thumbnails/30.jpg)
Estabilizadores de camisa no rotatoria reemplazable en el equipo de
perforación: este tipo de estabilizador es más común debido a que es menos
propenso a atascarse y es de fácil limpieza; es el más efectivo en formaciones
duras como caliza y dolomita. ya que la camisa no gira y por consiguiente no
penetra en la pares del pozo ni la daña.
Lodos y Cortes de Perforación Clase de lodos: Los lodos de Perforación se clasifican según la naturaleza de la fase líquida en cuatro grandes grupos principales:
Lodos Base Agua
Lodos agua bentonita
Lodos Naturales
Lodos Fosfato
Lodos tratados con Calcio
![Page 31: MANUALPERFORACIOn2](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052222/5490e4d5b4795969178b4f8c/html5/thumbnails/31.jpg)
Lodos de cal.
Lodos de Yeso.
Lodos de lignosulfonato
Lodos de agua salada
Lodos y Cortes de Perforación Configuraciones del Equipo de Control de Sólidos Configuración Lodo Densificado mayor de 12 ppg Lodos y Cortes de Perforación Configuraciones del Equipo de Control de Sólidos Configuración Lodo Densificado mayor de 12 ppg
Zarandas
![Page 32: MANUALPERFORACIOn2](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052222/5490e4d5b4795969178b4f8c/html5/thumbnails/32.jpg)
CIRCULACION DEL LODO
![Page 33: MANUALPERFORACIOn2](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052222/5490e4d5b4795969178b4f8c/html5/thumbnails/33.jpg)
TRATAMIENTO Y RECIRCULACION DEL LODO Manguera de lodos
Bomba de lodos swivel
Tolva mezcladora
tubería
retorno
Tanques de BOP
Preparación
Hidrociclones
Piscina de lodos
Espacio anular
Zarandas
![Page 34: MANUALPERFORACIOn2](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052222/5490e4d5b4795969178b4f8c/html5/thumbnails/34.jpg)
Principio de Operación Las zarandas es el único aparato removedor de sólidos que hace una separación basado en el tamaño físico de las partículas. La operación de la zaranda es función de:
• Norma de la vibración
• Dinámica de la Vibración
• Tamaño de la cubierta y su configuración
• Características de las mallas(Mesh & Condición superficie)
• Reología del lodo (Especialmente Densidad y Viscosidad)
• Ritmo de carga de Sólidos (ROP,GPM y Diámetro del hueco)
Normas de Vibración La Posición de los vibradores determina el patrón de Vibración. Hay tres tipos comu La Posición de los vibradores determina el patrón de Vibración. es de movimiento que pueden ser usados:
Circular,
Lineal,
Elíptico
![Page 35: MANUALPERFORACIOn2](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052222/5490e4d5b4795969178b4f8c/html5/thumbnails/35.jpg)
Manifolds Convencionales
![Page 36: MANUALPERFORACIOn2](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052222/5490e4d5b4795969178b4f8c/html5/thumbnails/36.jpg)
Manifold Circular
![Page 37: MANUALPERFORACIOn2](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052222/5490e4d5b4795969178b4f8c/html5/thumbnails/37.jpg)
Fallas / Averias
VENTAJAS • 'Simple' para operar.
• Disponibilidad.
• Si el tamizado de la malla es conocido, el punto de corte es predecible.
• Capaz de procesar el volumen total de lodo circulado.
• Facil de inspeccionar
Falla / Averia Posible causa Solucion Desgarre o rajadura en la malla. Tension insuficiente Reemplace la malla y tensionela
apropiadamante
Caucho en mal estado Reemplace caucho.
Malla suelta, no ajusta. Tornillos Tensores en mal estado Reemplace los tornillos malos
(torcidos/rosca mala)
Malla en mal estado. Reemplace Malla.
Falta Caucho en la bandeja o esta Reemplace caucho.
en mal estado
zaranda produce alto inusual Arandelas o tornillos sueltos. Chequee y ajustelos.
ruido al operar Tornillos Tensores sueltos. Chequee y ajustelos.
Rodamientos de Vibradores malos Reemplace Rodamientos.
Valvula o manija del By-pass valvula o manija con solidos y lodo.Limpie cuerpo de manija o valvula
atascada. con agua o diesel.
Vibradores demasiado calientes Rodamientos sin grasa. Agrege grasa a rodamientos.
Rodamientos en mal estado. Reemplace los rodamientos.
Lodo acumulado sobre la malla Malla con tamizado muy pequeno Cambie a una malla de tamizado
o derrame de mucho lodo en la mas grande o ajuste el angulo de
descarga solida. la bandeja de la zaranda
Malla suelta. Ajuste malla con el torque apro-
piado ( 50 ft/lb )
Acumulacion de lodo en los bor- Los Vibradores no estan rotando Cambie la posicion de un cable
des traseros de las mallas en direcciones opuestas. de alimentacion electrica
Mallas mal tensionadas. Ajuste la tension de las mallas.
![Page 38: MANUALPERFORACIOn2](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052222/5490e4d5b4795969178b4f8c/html5/thumbnails/38.jpg)
• Los sólidos pueden ser removidos antes de cualquier degradacion mecanica.
MALLAS
Mallas Tensionadas Sin Soporte
Mallas Con Soporte
![Page 39: MANUALPERFORACIOn2](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052222/5490e4d5b4795969178b4f8c/html5/thumbnails/39.jpg)
TRAMADOS (TEJIDOS) COMUNES DE MALLA
![Page 40: MANUALPERFORACIOn2](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052222/5490e4d5b4795969178b4f8c/html5/thumbnails/40.jpg)
DESGASIFICADORES
TIPO VACIO
ATMOSFERICO
![Page 41: MANUALPERFORACIOn2](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052222/5490e4d5b4795969178b4f8c/html5/thumbnails/41.jpg)
Desgasificador
• La presencia de GAS en el lodo puede ser:
– Dañino para los equipos del taladro
( Corrosivo ), – Un problema potencial de control de pozo,
– Letal si es toxico o inflamable.
• Hay dos tipos de Desgasificadores:
Desgasificadores Atmosféricos: Aceptable en lodos sin peso y baja
viscosidad.
Desgasificadores de Aspiración (Vacio) : Son superiores a los Atmosféricos
y muy usados en lodos pesados y alta viscosidad.
• Bombas Centrifugas, hidrociclones y bombas del taladro pierden eficiencia
si el lodo tiene corte de gas.
DIAGRAMA
Bomba de Vacio. Entrada de lodo
![Page 42: MANUALPERFORACIOn2](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052222/5490e4d5b4795969178b4f8c/html5/thumbnails/42.jpg)
DIAGRAMA
Sistema combinado (Atmosférico/vacío)
![Page 43: MANUALPERFORACIOn2](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052222/5490e4d5b4795969178b4f8c/html5/thumbnails/43.jpg)
HIDROCICLONES: QUE SON ?
Son recipientes de forma cónica en los cuales la energía de presión es
transformada en fuerza centrifuga.
COMO TRABAJAN ?
El lodo se alimenta por una bomba centrifuga, a través de una entrada que
lo envía tangencialmente en la cámara de alimentación.
Una corta tubería llamada tubería del vortice forza a la corriente en forma
de remolino a dirigirse hacia abajo en dirección del vértice (Parte delgada
del cono).
![Page 44: MANUALPERFORACIOn2](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052222/5490e4d5b4795969178b4f8c/html5/thumbnails/44.jpg)
HIDROCICLONES COMO TRABAJAN?
La fuerza centrifuga creada por este movimiento del lodo en el cono forzan las partículas mas pesadas hacia fuera contra la pared del cono.
Las partículas mas livianas se dirigen hacia adentro y arriba como un vortice espiralado que las lleva hacia el orificio de la descarga o del efluente.
La descarga en el extremo inferior es en forma de spray con una ligera succion en el centro
![Page 45: MANUALPERFORACIOn2](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052222/5490e4d5b4795969178b4f8c/html5/thumbnails/45.jpg)
Desarenadores Los desarenadores son usados en lodos con poco peso para separar partículas tamaño arena de 74 micrones o más grandes.
Los hidrociclones separan sólidos de acuerdo a su densidad. El punto de corte de estos hidrociclones aproximadamente está entre 50 a 80 micrones. En lodos pesados no es muy recomendable usar este equipo debido a que la densidad de la barita es sustancialmente más alta que la de los sólidos perforados.
Desarenadores La función principal del desander es eliminar sólidos que a los equipos siguientes le puedan causar taponamientos o mal desempeño (Desilter, centrifugas), es por ello que su capacidad de procesamiento (Tamaño y Numero de conos) debe ser 30 a 50 % más que la circulación usada. El desarrollo y optimo uso de las zarandas (con mallas finas) han eliminado el uso de este equipo, sin embargo, cuando en casos (Diametros grandes y altas ratas de perforacion) en que las zarandas no pueden separar hasta 100 micrones (uso de mallas 140) estos son usados. La descarga de este equipo es muy seca y abrasiva, por ello debe ser desechada, sin embargo, en lodos costosos (base aceite, polimeros, etc) cuando es necesario recuperar la fase liquida, esta descarga puede ser dirigida hacia una shaker con malla mínimo 200 (punto de corte 74 micrones).
![Page 46: MANUALPERFORACIOn2](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052222/5490e4d5b4795969178b4f8c/html5/thumbnails/46.jpg)
Desarcilladores Los conos de los desarcilladores son fabricados en una gran variedad de tamanos, en un rango de 2 6 pulgadas. Son usados para separar sólidos perforados en un rango de 12 a 40 micrones. El desarcillador difiere del desander en el tamaño de los conos y punto de corte pero su funcionamiento es igual.
Gran cantidad del tamaño de partícula de la barita se encuentra en el rango de “Limo” es por esta razon que en lodos densificaods no es muy recomendable el uso de los desarcilladores.
Mud Cleaner Mudcleaner o Limpiador de lodo es
basicamente una combinacion de un
desilter colocado encima de un tamiz
de malla fina y alta vibración( zaranda
El proceso remueve los sólidos perforados tamaño arena aplicando primero el
hidrociclon al lodo y posteriormente procesando el desagüe de los conos en una
zaranda de malla fina.
![Page 47: MANUALPERFORACIOn2](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052222/5490e4d5b4795969178b4f8c/html5/thumbnails/47.jpg)
Mud Cleaner
Segun especificaciones API el 97 % del tamaño de la barita es inferior a 74 micrones y gran parte de esta es descargada por los Hidrociclones (Desilter /Desander). El recuperar la barita y desarenar un lodo densificado es la principal función de un limpiador de lodos o Mud cleaner.
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T ALLER PERFORACION II ( CALCULO BASICO ) NOMBRE: ______________________________________ QUE ES DENSIDAD Y SU FORMULA? QUE ES PRESIÒN HIDROSTÀTICA, FORMULA QUE ES GRAVEDAD ESPECIFICA, Y SI TENGO UN LODO DE 7.8 PPG CUAL ES LA GRAVEDAD ESPECIFICA? UN POZO TIENE 6237 PIES DE PROFUNDIDAD Y SACAMOS 2421 PIES. ¿CUÁNTA TUBERÌA PERMANECE EN EL POZO? CUANTOS BARRILIES CONFORMARÀN 20500 GL? CALCULE CUANTOS BARRILES SE REQUIEREN PARA LLENAR 9500 PIES DE TUBERÌA DE DI 6 3/8 TENGO UN TANQUE CILINDRICO ¿CUÁL ES SU VOLUMEN EN BARRILES? ¿VOLUMEN EN BARRILES?
L: 30.8”
h: 19.6”
A: 11.5”
43` 5”
Ǿ 20 pies 3”
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UN POZO TIENE 8900 PIES Y SACAMOS 3170 PIES DE TUBERIA DE DI: 6 ⅜- ¿CUÁNTA TUBERIA PERMANACE EN EL POZO Y CON QUE VOLUMEN DE LODO LA LLENARIAMOS? DOCE (12) GL DE CARBONATO DE CALCIO, ℓ: 22.5 150 GL DE DIESEL ℓ: 7.0 ¿HALLAR EL PESO DEL LODO? HALLAR LOS VOLUMENES DE LOS ESPACIOS ANULARES DE: SUPERIOR {Ǿ HUECO 13 ⅝ PVV: 7300 Ǿ CASING 12 ½ INTERMEDIO {Ǿ HUECO 11 ¼ PVV: 5200 Ǿ CASING 9 ½ QUE ES GRADIANTE DE PRESIÒN?, TENGO UN LODO DE 15 PPG, CUAL ES SU GRADIANTE? UN BUQUE TANQUE DE CAPACIDAD DE 70.000 GL VA CARGADO CON 38.000 GL DE CRUDO DE API 24, HACE UNA PARADA Y SE RECARGA CON 23.000 GL. ¿CUÁL ES SU CAPACIDAD EN BARRILES Y CUAL SERÌA LA G.E. DE DICHO CRUDO? 14 . UN POZO SERA PERFORADO CON UN PESO DE LODO DE 16.6ppg, EL VOLUMEN DEL HUECO ES DE 970 bls Y EL DE LOS TQS. ES DE 580 bls. ¿ QUE CANTIDAD DE BARITA SE REQUIERE EN CASO DE QUE SE REQUIERA SUBIR EL PESO DE EL LODO DE 16.6 A 19.5 ppg ¿ ASUMA QUE UN SACO DE BARITA PESA 115 lbs. 17. DETERMINE LA CAPACIDAD ANULAR EN BLS/PIE PARA CADA UNO DE LOS SIGUIENTES CASOS : a.- HUECO DE 8 1/2 Y TUBERIA 5 3/4 b.- HUECO DE 12 15/16 Y TUBERIA 4 3/8 c.- HUECO DE 14 7/16 Y TUBERIA 6 7/8 18.¿ HALLE PESO TOTAL en Toneladas? . D. 5 3/16 TUBO Rango 3. (34.8 lbs/pie) . Longitud de la sarta 14900 pies.
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TALLER DE PERFORACION II (SARTA DE PERFORACION)
NOMBRE:_______________________________________________
1. Enuncie las (4) características principales de una sarta de perforación
2. Cuál sería el Ø más pequeño de una sarta de perforación y cuál sería su
peso en libras pie.
3. Que es el Heawy Walled y cuál es su función
4. Cuáles son los Ø del drill collar y cuáles son los tipos
5. De que depende la cantidad de peso de la sarta en un pozo.
6. Enuncie (3) esfuerzos a los cuales está sometida la sarta
7. Cuál es la clasificación API para el grado del acero en las sartas de perforación.
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TALLER DE PERFORACION II (SARTA DE PERFORACION)
NOMBRE:________________________________________
1. Que es una sarta de perforación
2. Según las características de la sarta de perforación cual es el Ø más usado
y cual su peso en libras pie.
3. Que es drill collar y cuál es su peso en libras y cuáles son los tipos
4. Enuncie (4) funciones de la sarta de perforación.
5. Enuncie y grafica de (3) crossover.
6. Haga el cuadro de longitud de la sarta.
7. Grafica del BHA y cuál es la función de este.
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TALLER CONTROL DE SOLIDOS
1. Grafica básica de un equipo de control de sólidos, traducir el cuadro de la
simbología (Legend) y colocarles los nombres en español a los equipos y líneas de flujo allí mostrado.
2. Enuncie los componentes básicos de una zaranda 3. Cuál es la norma de vibración de una zaranda y cuáles son esos (3) tipos
de movimientos. 4. Grafica de un manifold ramificado (con los nombres traducidos). 5. Dentro de los manifold convencionales de que se diferencia el manifold 6. ( Better manifold) del ( poor manifold). 7. Que otro tipo de manifold existe. 8. Cuando la malla se suelta, o no ajusta (cuál es su posible causa y cuál
sería su solución). 9. Cuál sería la posible causa y cuál es la solución cuando los vibradores se
calientan demasiado. 10. Cuando la zaranda produce un alto ruido (por qué sucede esto y como se
podría solucionar). 11. Cuando se desgarra la malla (cuál es su posible causa, cual es la solución). 12. Enuncie (6) tipos de lodos base agua. 13. Cuál es el principio operacional de una zaranda. 14. Esta operación es función de: (enuncie 4 operaciones). 15. Enuncie (4) ventajas de las zarandas. 16. Enuncie (3) desventajas de las zarandas. 17. Cual sería tú conclusión final. 18. Gráfica de los (2) tipos de mallas tensionadas. 19. Cuáles son esos tejidos más comunes de malla. 20. La presencia de gas en el lodo que causa. 21. Cuáles son esos (2) tipos de desgasificadores. 22. Gráfica del interior de un desgasificador de vacio 23. Cuál sería el sistema combinado de desgasificación 24. Que es un hidrociclon y cómo trabajan. 25. Con sus palabras que es un desarenador 26. Con sus palabras que es un desarcillador. 27. Que es el mud cleaner.
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TALLER PERFORACIÓN II
La sarta de producción tiene 5¼ de diámetro y 11.300 pies. A cuantos cm. y pulgadas corresponden dichos pies. Si saco 1.320 mts cuantos pies he sacado y cuantos pies quedan en el pozo, y si cada tubo de producción tiene una longitud de 31 pies, cuantos tubos corresponden dicha sarta.? Hable de la compañía de perforación Hable de la compañía de registro de lodo Que es rata y que se refiere cuando se habla de ayatola Que es densidad y formula Tenemos 3Km de basalto con un psi de 13.400 psi a cuantos Bar corresponden? Hallar la densidad de un lodo de 0.9642 de gradiente de presión Ø 25.30 mts = diámetro Altura: 42.25 mts Volumen mts³ = Capacidad. Bls Hable de la compañy man – turnos de trabajo Hable del perforador y que otro nombre recibe.
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TALLER PERFORACIÓN (2)
1. Tenemos un pozo con una sarta de Ø 6⅜ y longitud 8.900 pies; cuantas pulgadas y a cuantos mts corresponde esta longitud. Necesitamos saber cuantos tubos conforman la sarta, si cada tubo mide 32 pies se sacan 870 mts cuantos pies he sacado?
2. Hallar ph = D = 13.2 PPS Que es presión hidrostática
Pvv = 13.200 pies
3. Hable de los Actores de la perforación
4. Que es gradiente de presión - Que la ROP
5. Defina o explique que es el conejo y el sancocho
6. Hable de la compañía de registros eléctricos y que es MWD
7. Hable de la compañía de los lodos
8. Volumen = pies³ ? Diámetro = 22’ 4”
Capacidad = BLS Altura = 52’ 5”
9. Que es gravedad especifica (gE) formula y cual es ge de un lodo de 14.8 ppg.
10. Hable del contra pozo (y grafica) .
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PRACTICA DE LA BORATORIO Las propiedades del fluido (Lodo), tanto físicas como químicas, deben controlarse adecuadamente si se le va a utilizar durante la perforación u operaciones de reacondicionamiento. Como rutina, estas propiedades se controlan y se registran en el lugar del pozo.
Prueba de densidad
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1. Densidad (Balanza de lodos). (Descripción y conocimiento de esta balanza con todas sus partes:
Procedimiento para determinar el peso del lodo ppg (lib/galón). Conocimiento de los productos: Densifican tés (Barita).
2. Viscosificante (Bentonita). Prueba de viscosidad
3. Propiedades reologicas: Medición de estas propiedades del lodo son
importantes para determinar la capacidad del lodo de levantar recortes a la superficie, para analizar la contaminación del lodo y la fuerza de gel. Conocimiento del instrumento para esta medición que es el embudo de Marsh y la jarra de medición.
4. Potencial de hidrogeno (ph). Esta prueba se hace para determinar el grado
de acidez y alcalinidad del lodo y se realiza por intermedio de la cinta para medición.
5. Identificar los principales funciones de los fluidos de perforación.
6. Aplicar los conocimientos adquiridos en pruebas de laboratorio
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7. Saber entender el mantenimiento, estimulación y reacondicionamiento de pozo
Limpieza del lodo
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BIBLIOGRAFÍA
Manual perforación de pozos (William Rodríguez)
Generalidades de la explotación de petroleo (Instepetrol)
Matemática de taladro
Manual well control (us. International traveling schools)
Manual Propiedesy efectos del lodo de perforación (Ing. Fernando Bonilla)
Guia basicade perforación para interventores HsE.( Ecopetrol )
Introduccion al petroleo Ensayos chiky 72 actores de la perforacion