Seguimiento de las Presiones con el Metodo de Pesar y Esperar

Con este escrito se explicará la manera en la que a través del Método de control de pozos conocido como Esperar y Pesar puede controlar una presión de fondo constante. Hay dos pasos que deben considerarse por separado: el primero de ellos es donde el Peso del Lodo de Matar es desplazado hacia la mecha y el segundo es cuando este lodo se desplaza desde la mecha hasta la superficie.

Traducido desde el artículo "How wait and weight method controls bottom hole pressure" (Drilling Formulas)

1) Desplazar Lodo de Matar hacia la Mecha

Una vez que el Lodo de Matar es mezclado y desplazado dentro de la tubería, la presión dentro de esta va ir descendiendo a la vez que la presión hidrostática. Con el fin de controlar la presión en el fondo, el programa de presiones en la tubería de perforacion debe desarrollarse y cumplirse hasta que el Lodo de Matar esté en la mecha.

Observa la siguiente ecuacion:

Presion en Tubería = BHP = Presión en Revestidor DPP + HP – P friccional en Tuberia = BHP = HP + CP + P friccional en el Anular.

Donde:

DPP es la presion en la Tuberia

HP es la presion Hidrostatica

P Friccional es la Presión de Friccion

CP es la presion en el Revestidor

Del Lado de la Tubería:

DPP caerá cuando el KWM sea desplazado

HP incrementará debido a que el KWM esta en la tubería.

Friccion P en la tuberia no cambiara significativamente

Del Lado del Revestidor:

HP reducirá su valor debido a la expansión del gas en el anular.

CP incrementará para compensar la caída de presión hidrostatica.

Friccion P en el anular tendra minimos efectos en la presion del fondo debido a la baja tasa de flujo con la que se esta bombeando mientras se esta matando el pozo.

2) Desplazando KWM desde la mecha hasta la superficie.

Cuando el KWM sale de la mecha, solo hay una unica columna hidrostatica en la tuberia, por lo tanto, con la finalidad de mantener constante la presión en el fondo del hoyo, se tiene que mantener también constante la presion en la Tubería mientras se esta desplazando el KWM.

Conclusión:

• Usar una Tabla de presiones para controlar que la presion de fondo se mantenga constante mientras el Lodo de Matar se está desplazando hacia la mecha.

• Después que el Lodo de Matar salga de la mecha, mantener constante la presion de la tubería hasta que se complete la circulación.

Tabla de Presiones en Tubería (Calculadas para el Metodo de Pesar y Esperar)

Con este ejemplo podemos demostrar como se determina la Tabla de presiones en tuberia para el metodo de esperar y pesar.

INFORMACION DEL POZO

Peso de Lodo usado = 9.5 Lpg

Capacidad de la Bomba = 0.1 bbl/stroke

Profundidad del Pozo = 9000’MD / 9000’TVD

Capacidad de la Tuberia = 0.0178 bbl/pie

Volumen de las Lineas en Superficie = 15 bbl.

Presion de Cierre en Revestidor = 700 lppc

Presion de Cierre en Tuberia = 500 lppc

ICP = 1600 lppc a 30 spm como Tasa de Matar

Seguir los pasos de abajo para determinar la Tabla de Presiones en Tubería:

Determinar Peso del Lodo de Matar:

KWM = OMW + [SIDPP ÷ (0.052 x TVD)]

donde;

KWM es el Peso del Lodo de Matar en Lpg

OMW es el peso original del Lodo en Lpg

SIDPP es la Presion de Cierre en la Tuberia, en Lppc

TVD es la profundidad Vertical Verdadera , en pies.

Determinamos primeramente la densidad del Lodo de Matar.

KWM = 9.5 + [500 ÷ (0.052 x 9000 pies)]

KMW = 10.6 lpg

Determinar la Tasa de Circulacion Baja (SCR)

SCR = ICP – SIDPP

Donde;

SCR es la Tasa Baja de Circulación (lppc).

ICP es la Presión Inicial de circulación (lppc)

SIDPP es la presión de cierre en la Tubería (lppc)

SCR = 1600 – 500 = 1100 psi

Determinar Presión de Circulación Final (FCP)

FCP = SCR x KWM ÷ OMW

Donde;

FCP es la presión de circulación final (lppc)

SCR es la Tasa Baja de Circulación (lppc)

KWM es el Peso del Lodo de Matar (lpg)

OMW es la densidad original del Lodo (lpg)

FCP = 1100 x 10.6 ÷ 9.5 = 1227 lppc

Determinar las emboladas necesarias desde supeficie hasta la Mecha.

Volumen de la Tubería = Capacidad de la Tubería x TD ÷ Desplazamiento de Bomba

Donde;

Volumen de Tuberia está dado en emboladas o strokes.

Capacidad de la Tubería esta en bbl/ft. (leer mas en capacity of pipe)

TD es la Profundidad medida del Pozo en pies ( ft)

Desplazamiento de Bomba en Barriles por embolada (bbl/stroke) (leer sobre esto en Mud Pump Output)

Volumen de la Tubería = 0.0178 x 9000 ÷ 0.1 = 1602 emboladas

De acuerdo con este ejemplo se necesitan 1602 emboladas para que el Lodo de Matar llegue a la mecha. La presión en la tubería puede cambiar desde 1600 lppc (ICP ) a 1227 lppc (FCP) con 1602 emboladas.

Por lo tanto la Caida de Presión por Embolada la calculamos de la siguiente forma:

(ICP – FCP) ÷ surface to bit

(1600 – 1227) ÷ 1602 = 0.2328 lppc/embolada

Este resultado (0.2328 psi/stroke) es muy bajo, y dificil para hacer ajustes con los equipos del taladro. Por lo tanto se necesita saber que tanta presión cae por emboladas requeridas para ello. Para este ejemplo determinaremos la caida de la presión por cada 200 emboladas.

Caida de Presion en Tuberia = 0.2328 lppc/emb x 200 emb = 47 lpc

Entonces se requiere crear una Tabla mostrando el Programa o secuencia de Presiones. Para la primera línea se necesitan 150 emboladas para que el KWM llegue desde la bomba hasta la mesa Rotaria. Entonces la Presión en la tuberia de perforación comenzará a caer aproximadamente 47 lppc/embolada , hasta que alcance 1227 lppc la que debiera ser la profundidad final de circulación.

Con ello se puede armar una Tabla como la siguiente.

Emboladas	Presión en la Tubería (lppc)	Comentarios
150	1600	150 emboladas para llegar a Mesa Rotaria
350	1554	47 psi/200 strokes.
550	1506	47 psi/200 strokes.
750	1459	47 psi/200 strokes.
950	1412	47 psi/200 strokes.
1150	1365	47 psi/200 strokes.
1350	1318	47 psi/200 strokes.
1550	1271	47 psi/200 strokes.
1750	1227	Presion Final de Circulación