Control de Arremetidas en Pozos Horizontales

 Hoy en día, los pozos horizontales son ampliamente perforados alrededor del mundo debido a que la producción en los mismos sobrepasa la que provendría de un pozo vertical o desviado en la misma locación. La productividad del pozo incrementa por la larga penetración en la zona objetivo y/o más intersección con fracturas del yacimiento (ver figura 1)


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Figura 1: Pozo Normal y Pozo Horizontal (drillingformulas.com)

El control de pozos en los que tienen trayectoria horizontal tiene el mismo principio fundamental durante la circulación del influjo desde el pozo. Existen algunas correcciones que ajustan la presión friccional entre la profundidad vertical verdadera y la profundidad medida, ya que los pozos horizontales tienen una mayor profundidad longitudinal en comparación con sus profundidades verticales (TVD).
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El Método del Perforador es el preferido para controlar el pozo, ya que no requeiere de un cronograma de presiones en la tuberia. El personal puede iniciar la circulación inicial para remover el influjo y desplazar el pozo con el lodo de control a través de la segunda circulación. De todas formas , si se planifica aplicar el Metodo de Esperar y Pesar, se tiene que usar una Hoja de Matar especialmente diseñada para pozos horizontales para simular el comportamiento. Es algo dificil determinar el programa de presiones porque hay distintos factores asociados con cálculos complejos como el perfil del hoyo, el diametro de los tubulares y del hoyo, entre otros.


El desarrollo del control de pozo también es similar para las trayectorias horizontales que los pozos normales, pero se tiene que entender sobre los cambios en la hidrostatica cuando el influjo de gas se mueve desde la sección horizontal hasta la sección vertical. Esto hará que la presión en el revestidor incremente de manera drastica en comparación con los pozos normales.

La detección de la arremetida también es similar, ya que se necesita estar pendientes de los tres indicadores positivos de arremetida (ganancia en los tanques, flujo con las bombas apagadas e incremento en el indicador de flujo). Comunmente la perforación horizontal penetra una formación sin ningun cambio en los parametros de perforacion, por lo que no se podria ver cambios en la ROP. Por lo tanto, los indicadores de cambio en la formacion como ROP, LWD, torque y arrastre son muy utiles para una deteccion temprana de arremetida, ya que estos cambios indican que se ha ingresado a nueva zona con diferencias en la presion de yacimiento.

En la seccion horizontal del hoyo es muy dificil detectar la arremetida de manera inmediata, porque el influjo estara a la misma TVD. Se empezara a notar cuando este alcance la parte vertical o la desviada del pozo. Ademas, si la arremetida esta en la parte horizontal, no se vera ningun cambio en la presion del revestidor debido a la migracion del gas. Se vera un incremento drástico en la presión del revestidor cuando el influjo alcance la parte vertical del pozo. Por lo tanto es muy importante que los equipos de medición del taladro sean muy fiables. Se debe comprender los cambios fisicos de la arremetida en cada parte del pozo.

La perforacion de pozos horizontales esta en constante desarroloo y amerita un conocimiento amplio de la estructura geologica. Adicionalmente, se puede determinar la presión del yacimiento para el pozo que se va a perforar. Por lo tanro, los ingenieros de perforación pueden planificar el pozo con menos riesgo de tener condiciones de bajo balance. Sin embargo, existen varios escenarios donde ocurria una arremetida en pozos horizontales. Se deben entender estas circunstancias que puedan generar situaciones de control de pozos aun conociendo la presión del hoyo.



 

Influjo por Suabeo

El suabeo en pozos horizontales es similar al de los pozos normales. Este efecto puede ocurrir cuando la tubería es estirada del fondo para realizar una conexión o cuando se esta sacando la misma del pozo. Una alta tasa de suabeo entrando al pozo puede pasar cuando se esta viajando fuera del hoyo, o sea, sacando tuberia. La longitud de la seccion horizontal estara expuesta a una presión diferencial de suabeo. Por el contrario, cuando se estira la sarta para hacer una conexión, el suabeo sera pequeño. En este caso se veran pequeñas burbujas de gas detras de la mecha que saldran luego a superficie.


Figure 1 - Swabbed Kick
Figura 1 – Influjo por Suabeo

Se puede suabear un influjo en la sección horizontal mientras se mueve la tubería, pero el pozo no fluirá porque la altura vertical de la columna de lodo no tendrá ningun cambio. Ello significa que aun se tiene la misma presión hidrostatica. Además, el gas en la sección horizontal migrará hacia arriba por el lado alto de la pared del pozo. El pozo comenzará a fluir cuando el gas se mueva en la seccion desviado y/o vertical.


Influjo Secundario

Ocurre al inducir una nueva burbuja de gas hacia el pozo debido a la deficiente presion hidrostatica que ya es menor que la de la formación. Este problema se puede minimizar asegurandose de que se estan ejecutando los correctos procedimientos.
Figure 2 - sencodary kick
Figura 2 – Influjo Secundario


Penetrar en una nueva Formación

Una arremetida en un pozo horizontal puede ocurrir cuando se perfora dentro de un yacimiento virgen o nuevo, cuya presión es desconocida. Es muy importante tomar en cuenta que la trayectoria del pozo horizontal no atraviese fallas que conlleven a una zona virgen o desconocida. En estos casos, la reacción será igual que en los pozos verticales /desviados, ya que se observarán los indicadores positivos de arremetida (Pozo fluyendo con las bombas apagadas, incremento en el flujo, ganancia en los tanques). Una vez que el pozo haya sido cerrado se verán las presiones de cierre del revestidor y en la tuberia. No es dificil detectar una arremetida en estos casos comparado con el influjo por suabeo.

Otro problema que se puede afrontar es un flujo cruzado en el subsuelo desde la formación virgen (de mayor presión) hacia la arena de presión más baja. Si este flujo cruzado ocurre, la presión del revestidor se incrementará hasta cierto punto y luego se mantendrá. Ello indica que el influjo ha sido empujado hacia la barrera de la zona de mas baja presión. Como se puede ver, al tener una arremetida de alta presión y fluyendo en la zona de baja presión, puede generar cierta confusión y los procedimientos normales de control de pozo no podrian ser aplicables. Es más, para detener ese flujo cruzado los tapones de barita, material antiperdida (LCM) o pildoras pesadas podrian no ser utilizadas de manera efectiva en la zona horizontal. Por lo tanto es muy importante diseñar el pozode manera que no se intersecte hacia el nuevo yacimiento con presiones mas altas que el actual donde se esta perforando.


Figure 3 - Penetrate into New Formation
Figura 3 – Penetración en una zona nueva.


Sedimentación de Barita en la Seccion Horizontal

La sedimentacion de Barita es una situación en la que este producto cae hacia el lado bajo quedando por arriba el fluiod menos concentrado y por lo tanto menos pesado por la diferencia de densidades. Esto se convierte en un problema muy especial de los pozos horizontales porque cuando el fluido menos pesado es circulado hacia la sección vertical se reduce la presión hidrostática en el pozo. Eso puede ser algo suficiente para crear una condición de bajo balance en la cual los fluidos de la formación serán capaces de moverse hacia el pozo. Mientras mas largo sea un periodo estatico mayores seran las oportunidades para que ocurra una sedimentación de barita. Para minimizar este problema se recomienda el Metodo del Perforador porque puede iniciar de inmediato la primera circulacion. Si se usa el metodo de Esperar y Pesar, puede empeorar la situacion de sedimentacion porque se esperaria mas tiempo mientras se prepara el fluido de control antes de iniciar la circulación del mismo.

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Traducido desde los Articulos:

Kick Scenarios in Horizontal Wells For Well Control

by DrillingFormulas.Com on September 14, 2014

Introduction To Well Control for Horizontal Wells

by DrillingFormulas.Com on September 8, 2014

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