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ARCILLAS HIDROPRESURIZADAS (Hinchadas)
Las arcillas hidropresurizadas son un problema comun en algunas areas y, además, es causante de una pega de tuberia.
Por qué ocurre?
Con
un peso de lodo en el hoyo mayor que la presión de la formación, la
presión de poro de la arcilla estará siempre soportada por la
hidrostática ejercida por el lodo de perforación.
(Presion de Sobrecarga debida a la P Hidrostática)
Cuando
el pozo ha sido perforado por cierto periodo de tiempo, las formaciones
arcillosas se vuelven inestables debido a la presion de sobrecarga y
finalmente la arcilla se rompe y cae hacia el fondo del pozo.
(La arcilla se torna inestable)
A
consecuencia de esto, la sarta de perforación se puede pegar debido a
la arcilla hidro-presurizada que se acumula en el espacio anular del
pozo.
(Se pega la tubería debido a la inestabilidad de las arcillas)
Esta situación depende tanto del tiempo como de la inestabilidad de las arcillas . Pueden pasar días antes de que ocurra una pega de tubería.
Advertencias de situaciones de Arcillas Hidropresurizadas
• Incremento del torque y arrastre.
• Se observan sobretensiones (Overpull).
• Presencia de abundante arcilla en las zarandas
Indicaciones de que la Tuberia se ha pegado debido a Arcillas Hidropresurizadas
•
Cuando esto ocurre, el hoyo se encuentra empacado o derrumbado (por
hinchamiento de arcillas), por lo tanto la circulación es limitada o
hasta imposible en casos mas graves. .
• Puede pasar tanto cuando se esta viajando como perforando.
Acciones Preventivas:
1. Usar Lodo Base Aceite en vez de Base Agua, porque el aceite no reacciona con arcilla.
2. Minimizar incrementos de presión y Densidad Equivalente de Circulación (ECD) en el pozo .
3.
Mantener en buen estado las propiedades del Lodo. Evitar perforar y
circular con lodos espesos porque pueden crear incrementos adicionales
de presión.
ARCILLAS GEO-PRESURIZADAS
La
presión de poro de las arcillas es mayor que la presión hidrostática;
sin embargo el pozo no se manifiesta porque las arcillas son
impermeables. Mientras se perfora a través de formaciones de arcillas
presurizadas, se pueden fracturar las arcillas debido a la compresión y
las grietas causadas por esta (stress crack)
La arcilla por lo tanto se cae al pozo, provocando un incidente de Pega de Tubería.
ADVERTENCIAS DE ARCILLAS GEO-PRESURIZADAS
• Se observan arcillas fracturadas en las zarandas.
• Posiblemente el MudLoger observe cambio en el exponente d el cual indica una señal de presiones anormales -
• Incrementos anormales de presión de bomba.
• Incrementa la Rata de Penetración (ROP) .
• Cuando se compara con las tendencias normales, las del torque y arrastre aumentan anormalmente.
• Puede haber incremento de presencia de gas en el fondo.
Indicaciones de una pega debida a Arcillas Geopresurizadas
• Puede pasar tanto perforando como viajando
• Cuando ocurre, el hoyo se empaca y/o derrumba completamente, por lo que hay circulación limitada o nula.
Acciones Preventivas
1. Usar densidad de lodo adecuada para crear sobrebalance. Se puede requerir incrementar el peso específicamente para perforar en zonas arcillosas de alta presión.
2. Minimizar incrementos de presión y Densidad Equivalente de Circulación (ECD) en el pozo .
• Posiblemente el MudLoger observe cambio en el exponente d el cual indica una señal de presiones anormales -
• Incrementos anormales de presión de bomba.
• Incrementa la Rata de Penetración (ROP) .
• Cuando se compara con las tendencias normales, las del torque y arrastre aumentan anormalmente.
• Puede haber incremento de presencia de gas en el fondo.
Indicaciones de una pega debida a Arcillas Geopresurizadas
• Puede pasar tanto perforando como viajando
• Cuando ocurre, el hoyo se empaca y/o derrumba completamente, por lo que hay circulación limitada o nula.
Acciones Preventivas
1. Usar densidad de lodo adecuada para crear sobrebalance. Se puede requerir incrementar el peso específicamente para perforar en zonas arcillosas de alta presión.
2. Minimizar incrementos de presión y Densidad Equivalente de Circulación (ECD) en el pozo .
ARCILLAS CON COMPRESION SOBRECARGADA
La Compresión Sobrecargada incrementa con la profundidad (mientras más se perfore, mayor sobrecarga de compresión se observará). Cuando la densidad del lodo no es suficiente para soportar la sobrecarga, la compresión creará fracturas en la arcilla, las cuales caerán hacia el pozo. Ello finalmente conducirá a empacar el hoyo causando un incidente de pega de tubería.
La Compresión Sobrecargada incrementa con la profundidad (mientras más se perfore, mayor sobrecarga de compresión se observará). Cuando la densidad del lodo no es suficiente para soportar la sobrecarga, la compresión creará fracturas en la arcilla, las cuales caerán hacia el pozo. Ello finalmente conducirá a empacar el hoyo causando un incidente de pega de tubería.
(El peso del lodo es suficiente para superar la sobrecarga de compresión)
(El peso del lodo es suficiente para superar la sobrecarga de compresión)
Advertencias de Arcillas con Compresión Sobrecargada
• Incremento del Torque /Arrastre
• Incrementa la presión de Bomba
• Acumulación anormal de arcilla en los equipos de control de sólidos
• Estas arcillas en la zaranda tienen forma de partículas cavadas.
Indicaciones de una Pega por Arcillas con Compresión Sobrecargada
• Ocurre tanto durante la perforación como mientras se está viajando, aunque mayormente cuando se esta perforando.
•
Cuando ocurre el hoyo está completamente empacado, por lo que es muy
dificil o imposible el reestablecimiento de la circulación.
Acciones Preventivas:
1. Usar lodo que tenga la densidad suficient para estabilizar zonas con sobrecarga de compresión.
2. Priorizar el peso de lodo para este tipo de zonas arcillosas .
FORMACIONES NO CONSOLIDADAS
Cuando se esta perforando en formaciones poco o nada consolidadas como grava, arena, etc, se es propenso a que se quede pegada la tuberia de perforación. Debido a que la unión entre las partículas es muy débil, éstas se separan en la formación y caen al hoyo del pozo durante la perforación, empaquetando o pegando la sarta.
Señales que Advierten de una Pega en Formaciones No Consolidadas
• Esta situación puede ocurrir tanto perforando como viajando. Las probabilidades de que ocurra son mayores al perforar.
• Se pueden observar ligeras pérdidas mientras se está perforando.
• El Torque de perforación y la presión de Bomba aumentan anormalmente.
• Se pueden observar Arrastres anormales mientras se levanta la tubería.
Indicaciones de una Pega debida a Formaciones No Consolidadas
Indicaciones de una Pega debida a Formaciones No Consolidadas
• Se observan grandes cantidades de grava y/o arena en las zarandas
• Incrementos en el peso del lodo, la reología y en el contenido de Arena del Fluido de Perforación.
•
Cuando ocurre puede que el espacio anular del pozo esté completamente
empacado, por lo que es muy dificil o hasta imposible reestablecer
circulación.
•
La mayor parte de las veces esta situacion se presenta cuando se está
perforando una sección superficial, donde la formación no está bien
enlazada o unida fuertemente. Aún así , los problemas pueden presentarse
repentinamente.
Acciones Preventivas
1. Usar Píldoras de Alta Reología (Viscosas) para ayudar en la limpieza del hoyo.
2.
Asegurarse que las pérdidas de filtrado del lodo no están fuera del
rango de lo normal. Al tener un adecuado control de filtrado se creará
un buen revoque el cual puede ayudar a sellar las formaciones no
consolidadas.
3.
Controlar la Tasa de Penetración (ROP) mientras se está perforando en
zonas no consolidadas. Tomarse el tiempo que sea necesario para limpiar
el hoyo..
4.
Sacar o meter tubería bajando la velocidad de viaje cuando el BHA esta
pasando las zonas no consolidadas para minimizar las rupturas en la
formación.
5. Minimizar los aumentos de presión al prender / apagar las bombas lentamente, trabajando la tubería también lentamente.
6.
Posicionar geles o píldoras de contención antes de sacar tubería fuera
del hoyo. Estos pueden prevenir que algunas partículas caigan al pozo.
MEDIDAS A TOMAR EN SITUACIONES DE PEGA
1.
Intentar circular con baja presión (300-400 psi). No usar alto
galonaje porque el anular puede empacarse aún mas y se perderá toda
posibilidad de liberar la tubería.
2. Si se está perforando o sacando la tubería, aplicar el máximo torque permisible y martillar hacia abajo con la máxima carga.
3. Si se está metiendo tubería, martillar hacia arriba con la máxima carga sin aplicar ningún torque.
4. Trabajar tubería hasta liberarla y luego circular para limpiar el pozo.
Mientras
se perfora en zonas fracturadas naturalmente, pedazos de las mismas
caen al espacio anular y pueden provocar una pega de tubería.
(Pega de Tubería en Formaciones Fracturadas naturalmente)
Advertencias de una Pega en Zonas Fracturadas
• Se está perforando en zonas con alto potenciald de fractura natural, como caliza, arenisca, carbonatos, etc.
• Se observan grandes recortes cavados en las zarandas mientras se está perforando.
• Se observa que el volumen para llenar el pozo es mayor que el normal de acuerdo al diametro del hoyo.
Identificación de un Pega en Formaciones Fracturadas
• Esta situación ocurre durante la perforación o los viajes.
• Los valores de torque y arrastre cambian repentinamente , siendo los mismos erráticos.
• Se notan arrastres y sobretensiones al quitar las cuñas.
• La circulación es restringida (se puede tener o no buena circulación)
Qué se puede hacer en esta situación?
1. Si la pega ocurre al estar sacando, martillar hacia abajo con la máxima carga disponible SIN APLICAR NINGUN TORQUE.
2. Si la pega ocurre moviendose hacia abajo, martillar hacia arriba sin aplicar torque.
3. Bombear píldoras viscosas y de barrido con la máxima tasa de flujo permisible.
Acciones Preventivas:
1. Mantener el lodo en buen estado. Un buen y delgado revoque puede soportar fracturas de formación.
2. Si se está perforando en la zona sospechosa, se debe tomar tiempo para circular hasta limpios antes de continuar perforando.
3. Iniciar y parar las circulaciones de manera lenta para evitar aumento brusco de presión.
4. Trabajar la tubería con velocidad restringida para prevenir fracturas.
5. La velocidad de viaje ha de ser lenta cuando el BHA está atravesando zonas sospechosas.
6. Las formaciones fracturadas requieren tiempo para estabilizarse.
