problemas asociados con pegaduras de tuberias

Capitulo 12 Problemas asociados con pegaduras de tubera

Derechos de autor 2001, Drilbert Engineering Inc.

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Captulo 12 Problemas asociados con pegaduras de tubera

Un problema frecuentemente lleva a otro problema. As como una prdida de circulacin puede generar el colapso del pozo o un brote, agujeros estrechos y pegaduras de tubera acarrean nuevos problemas con los cuales hay que lidiar. Los ms grandes problemas que comnmente ocurren como resultado de agujeros estrechos y pegaduras de tubera son:

Brotes inducidos Prdidas de circulacin Fallas del equipo y de la sarta Lesiones al personal

Aspectos sobre control de pozos Muchos brotes comienzan con pegaduras de tuberas y agujeros estrechos. Esto es parcialmente debido a que nos preocupamos por tratar de liberar o prevenir quedarse pegados y no nos damos cuenta de los avisos de peligro de un brote. Esto es tambin debido a que la mecnica del problema de un agujero estrecho puede causar un brote inducido.

Si estamos combatiendo contra un potencialempacamiento debido al hinchamiento dearcillas o camas de recortes, probablemente nosencontramos trabajando en un agujero estrecho.Los lastraberrenas y estabilizadores puedenempacarse y actuar como un pistn. Esto causasevera surgencia y suaveo. El filtrado en la pared del pozo puede actuarcomo una vlvula de un solo sentido (check),permitindonos inducir flujo hacia el pozo, peroimpidiendo regresar dicho flujo a la formacincuando la tubera es empujada hacia abajo. (Fig.12-1).



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Cuando se est trabajando en un agujero estrecho, debemos monitorear el flujo y el volumen en presas muy de cerca. No queremos tener un brote que nos obligue a cerrar para despus intentar controlar el pozo con un empacamiento parcial o total. Si la circulacin se perdiera debido a surgencia, debemos estar seguros de mantener el pozo lleno de lodo. Somos especialmente vulnerables mientras se est viajando sin top drive. Si un flujo ha sido inducido por debajo de la barrena y el espacio anular est empacado, la va de menor resistencia es a travs de la tubera de perforacin. Como la Ley de Murphy dice, cuando el pozo empieza a fluir, lo hace frecuentemente a travs de la tubera de perforacin cuando la conexin est 10 pies (3 metros) arriba del piso de trabajo. Esto hace extremadamente difcil colocar y abrir totalmente la vlvula de seguridad. Nosotros debemos considerar colocar una vlvula de seguridad previamente a trabajar la sarta. Si un flujo es atrapado por debajo del empacamiento, este pudiera tener un impacto en la medida que este migra hacia el punto del empacamiento. Si el flujo es de aceite, y este migra, entonces pudiera lubricar el empacamiento, ayudando a liberar la tubera. Si el flujo es gas, este traer altas presiones. Esto puede pistonear la tubera, haciendo el empacamiento ms severo. El empacamiento tambin puede repentinamente fracturarse, permitiendo que el gas se expanda rpidamente y cause la expulsin de lodo fuera del pozo. Pegaduras diferenciales y control de pozos Muchos equipos han sido perdidos cuando se usa bajo balance para liberarse de pegaduras diferenciales. Bajo balance es un procedimiento secundario de liberacin de sartas que debera ser utilizado solo si fuera necesario, y solo cuando sea seguro. Generalmente, no necesitamos completo bajo balance para liberar. Si es necesario, podemos probar un ligero bajo balance, pero no es deseable el bajo balance si un cuerpo productor de hidrocarburos esta expuesto.

Uno error comn es rotar la tubera mientras se est circulando fuera del pozo un brote para prevenir pegaduras diferenciales durante el procedimiento de control de un pozo. En realidad, Muchos instructores de control de pozos instruyen a sus estudiantes a rotar siempre la tubera mientras se est circulando fuera un brote!.Esto es absurdo!. Si nosotros decidimos mover la tubera, lo cual es fuertemente desaprobado, Esta debera ser reciprocada no rotada! Si la tubera es rotada, el calor producido por friccin no podr escapar y el elastmero de los arietes se perder rpidamente. En la mayora de los casos, la tubera no se pegar diferencialmente mientras se est circulando un brote debido a que estuvimos bajo balance cuando tuvimos el brote. Si hay una arena de baja presin arriba del yacimiento, nosotros podramos estar bajo balance en el yacimiento pero sobre balance en la formacin superior. Puede ser posible pegarse diferencialmente en este caso. (Fig. 12-2).



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Antes de arriesgar reciprocando la sarta de perforacin mientras se circula el brote, debemos cuidadosamente recapacitar las necesidades y consecuencias de hacer esto. Si la posibilidad o costo de pegarse es alto, y la posibilidad de liberarse es baja, entonces nosotros debemos de mover la tubera. Pero, deberamos decidir hacer esto solo si el riesgo asociado con perder los arietes es baja. Si el yacimiento tiene baja presin y baja permeabilidad, y los BOP resisten alta presin, (y una ruta de escape es necesaria), entonces el riesgo de perder un ariete de tubera es relativamente bajo. Si altas presiones en el revestimiento son anticipadas, o hay una alta permeabilidad o H2S, el riesgo puede ser muy alto. Mientras evalas cualquier situacin, mantn la Ley de Murphy en mente. Todo lo que pueda fallar, fallar. Los arietes de relevo pueden fallar. El reemplazo de arietes puede ser del tipo o tamao equivocado, o simplemente puede fallar el sello. El movimiento de tubera puede causar derrumbes que causen un empacamiento. Es generalmente ms prudente lidiar con controlar el pozo primero, y entonces preocuparse de liberar la tubera.

Asentamiento de barita

Lo ltimo por considerar es asentamiento de barita. Cuando un lodo est en reposo por largo tiempo, especialmente en un pozo inclinado, la barita se puede asentar. Esto reduce el peso del lodo y puede causar bajo balance. Aun si el pozo estuvo esttico cuando la pegadura se present, burbujas de gas migrando lentamente y asentamiento de barita pudieran causar bajobalance en el pozo. La responsabilidad primaria del perforador es controlar el pozo. El nunca debe bajar su guardia, sin importar que tan intensa est la batalla con las pegaduras de tubera. Prdida de Circulacin

Las presiones de surgencia y suaveo que ocurren en un agujero estrecho debido a empacamientos pueden ocasionar prdida de circulacin. Una prdida de circulacin puede ocasionar brotes e inestabilidad del pozo. Los lastrabarrenas y barrena embolados causando suaveo mostrados en la Fig.12-1 tambin causarn surgencia a medida que la tubera es reciprocada. Si no estamos bombeando y tenemos una vlvula check en la barrena, no seremos capaces de determinar cuanta presin es causada a travs del empacamiento por bajar la sarta. Lo que parece como arrastre hacia abajo en el indicador de peso puede ser un efecto de pistn. El incremento en presin debido a surgencia puede tratar de arrojar la sarta hacia afuera del pozo. Si esta presin es mas alta que la presin de fractura, la formacin se fracturar y perderemos lodo hacia la formacin. Las ecuaciones que los ingenieros utilizan para calcular presiones de surgencia y suaveo no aplican en un empacamiento debido a que el flujo a travs del empacamiento es cercano a flujo turbulento, no flujo laminar. Nosotros no conocemos la seccin del espacio anular alrededor del empacamiento, de tal manera que no podemos predecir la velocidad del fluido. Si nosotros estamos bombeando cuando el empacamiento se est ocasionando, no todo el lodo bombeado pasar a travs del empacamiento. Si las formaciones son permeables, nosotros no podremos notar mucho, si acaso, incremento en presin. El lodo se puede inyectar a la formacin. Esta es una forma de detectar un empacamiento. Si la lnea de retorno gotea cuando la tubera esta a cierta elevacin, pero regresa cuando la tubera es movida a una diferente elevacin, la sarta est empacada en algn lugar. Si las formaciones que estn abiertas abajo del empacamiento no son permeables, la presin se incrementar rpidamente hasta que la presin de fractura sea alcanzada. Nosotros debemos ser cuidadosos cuando reciprocamos la sarta, especialmente cuando la presin del fondo del pozo no puede ser leda. Nosotros debemos tener un cuidado extra cuando movemos la sarta a travs de zonas estrechas mientras se est bombeando. Si no lo hacemos, estaremos generando los problemas asociados con un pozo estrecho y perdidas de circulacin. Los problemas de control de pozo pueden acentuarse tambin.



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Fallas en equipos y sartas de perforacin Cuando la sarta se pega, esta puede ser jalada o torsionada hasta sus limites tericos, y ms all. La sarta puede fallar inmediatamente cuando sea sujeta a este esfuerzo, o puede debilitarse hasta fallar por fatiga en un futuro no lejano. La cuadrilla de perforacin necesita conocer los lmites de operacin de cada parte de la sarta. Los mximos esfuerzos de tensin y torsin son reducidos a medida que el dimetro de la tubera se gasta. Si la tubera es jalada a travs de una desviacin severa, el esfuerzo de pandeo debe ser tomado en cuenta. Tubera que es tensionada a travs de una severidad fallar con una carga de tensin mas baja que una que est en una seccin vertical. Algunas cuadrillas de perforacin no estn conscientes que los esfuerzos de tensin y de torsin se suman. Si la sarta es jalada hasta su lmite de tensin, no hay lugar para torsin. Similarmente, si la tubera es torsionada hasta su lmite, no hay lugar para tensin. Las grficas presentadas en Perforacin Libre de Problemas Volumen 2, o la combinacin de cargas de tensin y torsin existentes en el manual Estndar DS-1tm indican los lmites de seguridad para la mayora de las tuberas de perforacin. No solo la sarta de perforacin es el equipo que puede ser trabajado hasta su lmite en una pegadura. El top drive y la rotaria pueden ser duramente trabajadas tambin. Presiones de surgencia pueden hacer fallar mangueras y conexiones. Las operaciones para despegar tubera causan fatiga a la sarta de perforacin, el top drive (si est en uso), y el mstil y la sub-estructura. Es prudente inspeccionar todo este equipo despus de una sacudida. Recuerde, el equipo puede no fallar al momento que es cargado severamente, pero esto afectar su vida til. Daos al personal Cuando el equipo es operado cerca su lmite, este puede fallar y liberar energa almacenada. La tubera podra romperse, la lnea de perforacin podra romperse, y as sucesivamente. Es fcil que alguien resulte lastimado con piezas sueltas volando. Con buenas prcticas operativas, nadie debera estar en posicin para resultar lastimado en caso que cualquier equipo pudiera fallar. Una clase comn de accidente ocurre mientras se rota con cuas. Las cuas para tubera de perforacin no estn diseadas para transmitir torque a la sarta. An en una pegadura diferencial, o cuando la flecha gire en inversa, frecuentemente utilizamos cuas para rotar la sarta de perforacin. Con una alta carga sobre las cuas, pudiera haber suficiente friccin entre el nido y las cuas, y entre los dados de las cuas y la tubera. Pero si la carga disminuye, la friccin disminuir, y las superficies pueden resbalar. La energa de torsin atrapada de la sarta causar que las cuas roten en inversa violentamente, y posiblemente las arroje fuera de la rotaria. Si un hombre es golpeado, l puede resultar seriamente lastimado o muerto. Rotando con cuas es considerado una mala prctica. No deberamos utilizar cuas para rotar la sarta. Sin embargo, personas desesperadas hacen cosas desesperadas. Un perforador debera siempre tener una reunin de seguridad con su cuadrilla para informarles acerca de los peligros potenciales y mantenerlos fuera del piso de trabajo cuando las cargas son altas.

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