El embolamiento de la mecha es uno de los problemas operacionales que pueden ocurrir en cualquier momento mientras se está perforando. Ello puede ocasionar serios problemas, tales como la reduccion de la tasa de penetración (ROP, en inglés) e incrementos en el torque y presión de bomba. El personal debe necesariamente sacar la tuberia y el BHA fuera del hoyo con el propósito de limpiar el embolamiento de la mecha.
En este articulo hablaremos sobre este evento no inesperado, como prevenirlo en la fase planeada y como detectar de manera efectiva un embolamiento y solventarlo antes que se convierta en un problema peor.
Cómo reconocer que la Mecha está Embolada mientras se perfora.
Torque de Perforación – Tendrá valores más bajos que
el torque normal debido a que la mayoría de los cortadores de la mecha o
todos, estarán cubiertos por los recortes pegados a ella.
Tasa de Penetración – se reducirá más de lo proyectado. Si tu perforas a 100 pies por hota y luego la ROP cae a 50 pph sin ningín cambio en los parametros de perforación, ello puede deberse a un problema de embolamiento.
Presion de Stand Pipe– este parametro incrementarña sin cambios en la tasa de flujo u otros parametros de perforación. El embolamiento alrededor de la mecha reducirá el área de flujo en el espacio anular ocasionando un incremento en la presión.
Tasa de Penetración – se reducirá más de lo proyectado. Si tu perforas a 100 pies por hota y luego la ROP cae a 50 pph sin ningín cambio en los parametros de perforación, ello puede deberse a un problema de embolamiento.
Presion de Stand Pipe– este parametro incrementarña sin cambios en la tasa de flujo u otros parametros de perforación. El embolamiento alrededor de la mecha reducirá el área de flujo en el espacio anular ocasionando un incremento en la presión.
Factores que Afectan el Embolamiento de la Mecha
Formación – las lutitas y arcillas tienen la tendencia a embolar la mecha aunque se usen inhibidores en lodos tanto base agua como aceite.
Peso sobre la Mecha – Cuando se aplican altos PSM (WOB, en ingles) se tiene más riesgo de crear este problema.
Presión Hidrostática en el Pozo – Una alta presión hidrostatica (mayores a los 5000 psi) pueden inducir un problema en embolamieto en los lodos base agua.
Diseño de la Mecha – si la mecha tienen una pobre estructura de corte y poca area de remoción en las mechas PDC, contribuye a generar embolamiento.
Hidraulica – Con Tasas de flujo bajas no se tiene la capacidad de remover y limpiar los recortes alrededor de la mecha.
Recomendaciones
Selección de Mecha – Para las rocas, las mechas de
diente de acero son mejores que la de insertos porque tienen mayor area
de engraneje entre los diente. Para las mechas PDC se recomiendan con
mayores áreas de remocion.
Selección de los chorros de la Mecha – Las que tienen mayor conducto de flujo chorros extendidos no son recomendadas. Si se utiliza una mecha de mayor tamaño no bloquear el chorro del centro, ya que este removera los recortes de manera mas efectiva.
Buena Hidraulica – Los Caballos de Fuerza Hidraulicos por área de sección transversal de la mecha son la referencia que se usa para medir una buena hidraulica para minimizar el embolamiento. Los caballos de fuerza de hidraulica por pulgada cuadrada (HSI, en ingles) menores que 1,0 no tienen la habilidad de limpiar la mecha. Es una buena practica operacional tener valores de HSI mayores a 2,5 para una buena limpieza de la mecha.
Peso sobre la mecha – No trates de aplicar demasiado WOB (peso sobre la mecha en ingles = WEIGHT ON BIT). Si aumentas el WOB pero observas una ROP menor, puedes estar teniendo un problema de embolamiento. Deberías reducir el peso y tratar de limpiar la mecha lo mas pronto posible.
Fluido de Perforacion– Los aditivos quimicos como el PHPA que puedan prevenir la expansión de las arcillas deben añadirse al sistema de base agua. De ser factible utilizar un fluido base aceite para reducir los riesgos de tener embolamientos tanto en el BHA como en la mecha.
Selección de los chorros de la Mecha – Las que tienen mayor conducto de flujo chorros extendidos no son recomendadas. Si se utiliza una mecha de mayor tamaño no bloquear el chorro del centro, ya que este removera los recortes de manera mas efectiva.
Buena Hidraulica – Los Caballos de Fuerza Hidraulicos por área de sección transversal de la mecha son la referencia que se usa para medir una buena hidraulica para minimizar el embolamiento. Los caballos de fuerza de hidraulica por pulgada cuadrada (HSI, en ingles) menores que 1,0 no tienen la habilidad de limpiar la mecha. Es una buena practica operacional tener valores de HSI mayores a 2,5 para una buena limpieza de la mecha.
Peso sobre la mecha – No trates de aplicar demasiado WOB (peso sobre la mecha en ingles = WEIGHT ON BIT). Si aumentas el WOB pero observas una ROP menor, puedes estar teniendo un problema de embolamiento. Deberías reducir el peso y tratar de limpiar la mecha lo mas pronto posible.
Fluido de Perforacion– Los aditivos quimicos como el PHPA que puedan prevenir la expansión de las arcillas deben añadirse al sistema de base agua. De ser factible utilizar un fluido base aceite para reducir los riesgos de tener embolamientos tanto en el BHA como en la mecha.
Que se debe hacer cuando Ocurre un Embolamiento?
Parar perforacion y levantar sarta del fondo – si
sigues perforando empeorarás la situación. Es una buena práctica parar y
levantar la sarta desde el fondo para solucionar el problema
rapidamente.
Incrementar RPM y el Galonaje – al subir las
revoluciones por minuto de la rotación de la sarta se hará girar aún más
los recortes alrededor de la mecha. Ademas de que al incrementar la
tasa de flujo ayudará a limpiar la mecha.
Monitorear las presiones – S observas una reducción en la presión de bomba ello indica que parte de los recortes ya estan siendo removidos de la mecha.
Reducir WOB – perforar con un menor peso sobre la mecha
Bombear Pildoras Visco Pesadas – Estas pildoras ayudan a empujar hacia afuera los recortes .
Mecha y BHA Embolados
SLOUGHING SHALE: Formaciones arcillosas que pueden causar pega de tubería
Es grato cuando el
proceso de perforación funciona bien y rápido. No se producen problemas
de perforación ni accidentes. Problemas como la pérdida de circulación y
las arremetidas son cosas que todavía nos preocupan. y confrontarlas
suele ser agotar . Cuando lidia con la pérdida, es agotador preparar
fluido con LCM (material antiperdida), bombearlo, volverlo a mezclar, y
así sucesivamente.
Lo estresante en
ese momento es el nivel de lodo en los tanques que lo que hacia era
bajar y bajar. Claro esta que no puedes dejar que ocurra el peor
problema posible cuando la presión hidrostática se vuelve menor que la
presión de formación: es ahí cuando entra un influjo y ocurre la
arremetdia. ¡Oh Dios, es una pesadilla!
Es por eso que algunos llaman POZO SALVAJE
al pozo que es susceptible de perder . Entonces, con la ARREMETIDA, se
tenía que aumentar el MW (peso del lodo) en un tiempo muy limitado.
Bueno, pensé que este era el único peligro que posiblemente ocurría al
perforar un pozo petrolero.
Aparentemente no.
Hay algún problema que debería estar pendiente y es cuando se esta
perforando formaciones arcillosas quebradizas. La primera vez que el BHA
se atascó y luego ví el tamaño de los recortes en las zarandas. ¡Oh
Dios, estaba en shock!
En realidad, me encanta perforar la formación de esquisto, ya que comúnmente se perfora mucho más rápido que cualquier otra formación (en pozos no convencionales). Es suave. En un día podría haber alcanzado unos 200 metros aún más. Pero aún así se debe tener en cuenta que todas las propiedades del lodo deben estar dentro del rango permitido, particularmente el peso del lodo.
En realidad, me encanta perforar la formación de esquisto, ya que comúnmente se perfora mucho más rápido que cualquier otra formación (en pozos no convencionales). Es suave. En un día podría haber alcanzado unos 200 metros aún más. Pero aún así se debe tener en cuenta que todas las propiedades del lodo deben estar dentro del rango permitido, particularmente el peso del lodo.
Pero, he trabajado
en la formación de lutitas sin ninguna emoción porque en ese momento te
encuentras con otro problema horrible: ¡Empaquetamiento debido a arcillas quebradizas!
Oh, todo el problema era el mismo, es estresante. Simplemente, la
arcilla se derrumba cuando no hay un peso de lodo adecuado para
controlar la presión del subsuelo o una salinidad de lodo muy mala que
causa una presión osmótica indeseable. Eso causa el colapso del pozo y
,por ende, se atasca la tubería de perforación o BHA. La lutita
desprendible es una de las ocurrencias mecánicas que causan situaciones
de pega de tubería.
Los operadores en todo el mundo pierden miles de millones de dólares cada año, a veces millones en un solo pozo, debido a un problema de perforación. La tubería atascada aumenta el NPT (Non productive time - Tiempo improductivo), se pierden herramientas costosas en el hoyo (motor de fondo, broca, portamechas, herramienta NMDC, MWD, etc.) y se ven obligados a hacer una trayectoria lateral indeseable (side track). ¡Oh, qué pesadilla! El desprendimiento siempre ocurre en formaciones de lutitas ricas en arcilla. Una combinación de condiciones de tensión y presión de poro alrededor del pozo, relacionada en parte con la salinidad y el tipo incorrectos del fluido de perforación y el peso inadecuado del lodo.
Estaba trabajando en un pozo donde sucedió un caso de derrumbe de arcilla. Se perforó la formación de lutitas con alto ROP, usando un peso de lodo según el programa. Todo salió tan normal, sin anomalías o algo así. Después de llegar al punto de asentamiento del revestidor, se bombeo la pildora visco pesada Hi-Visc para suspender el recorte mientras se hacía un viaje corto viaje a la zapata del revestidor anterior.
Los operadores en todo el mundo pierden miles de millones de dólares cada año, a veces millones en un solo pozo, debido a un problema de perforación. La tubería atascada aumenta el NPT (Non productive time - Tiempo improductivo), se pierden herramientas costosas en el hoyo (motor de fondo, broca, portamechas, herramienta NMDC, MWD, etc.) y se ven obligados a hacer una trayectoria lateral indeseable (side track). ¡Oh, qué pesadilla! El desprendimiento siempre ocurre en formaciones de lutitas ricas en arcilla. Una combinación de condiciones de tensión y presión de poro alrededor del pozo, relacionada en parte con la salinidad y el tipo incorrectos del fluido de perforación y el peso inadecuado del lodo.
Estaba trabajando en un pozo donde sucedió un caso de derrumbe de arcilla. Se perforó la formación de lutitas con alto ROP, usando un peso de lodo según el programa. Todo salió tan normal, sin anomalías o algo así. Después de llegar al punto de asentamiento del revestidor, se bombeo la pildora visco pesada Hi-Visc para suspender el recorte mientras se hacía un viaje corto viaje a la zapata del revestidor anterior.
Cuando se viajaba
en el hoyo hacia atrás, se atascó la tubería a cierta profundidad. Oh
Dios, me siento tan culpable. Estaba preguntando sobre eso. ¿Fue culpa
del lodo? Pero he usado las propiedades apropiadas del lodo durante la
perforación de ese hoyo, particularmente el peso del lodo. Pero
entonces, mi supervisor dijo que no me preocupara por eso. Estamos trabajando en equipo.
Nadie sabe lo que
realmente sucedió en el subsuelo, ¿verdad? Aunque se ha aplicado el
programa de lodo correctamente, el tipo de formación que se está
perforando posiblemente sea diferente. Estaba tratando de liberar la
tubería por circulación. Y aparentemente, me sorprendió cuando encontré
muchos cortes saliendo de un tamaño horrible. Esa fue la primera vez
que vi ese tipo de tamaño de corte. Realmente anormal!
Levanté el peso del lodo gradualmente en un intento de curarlo. Oh, es un momento agotador. En equipo levantando los sacos dematerial densificando y pidiendo ayuda a los demas (el operador de la grúa, el trainee, etc.). He escuchado el término "bombardeo" para ayudar a curarlo rápidamente. Significa que elevé el peso del lodo drásticamente.
Ha sido trabajado
en varios pozos, dijo mi supervisor. El tipo de lutita que estaba
tratando es quebradiza que tiene microfracturas. Aumentar el peso del
lodo gradualmente no funcionó bien. Pero en ese momento, el supervisor
del taladro (company man) no aceptó la propuesta. Le preocupaba empeorar
y causar pérdida de circulación. Después de subir casi 6 veces (lleva 3
días), entonces la situación estaba mejorando. Utilizamos algunos
productos químicos para ayudar a curarlo: el material asfáltico. Se llama estabilizador de esquisto comúnmente. Cada compañía tiene su propio nombre. Usa la concentración alta para que surta efecto.
Los 3 días que pasé fueron los días estresantes. Ya sabes, el BHA se atascó, se puede mover verticalmente y rotar. Estaba preocupado por no poder liberarlo y tener que usar el servicio de pesca. Pero entonces, se resolvió. Sí, aprendí a lidiar con eso. Qué experiencia tan preciosa 🙂
Los 3 días que pasé fueron los días estresantes. Ya sabes, el BHA se atascó, se puede mover verticalmente y rotar. Estaba preocupado por no poder liberarlo y tener que usar el servicio de pesca. Pero entonces, se resolvió. Sí, aprendí a lidiar con eso. Qué experiencia tan preciosa 🙂
Traducido desde https://agushoe.wordpress.com/
