Control de Pozos para arremetidas de gas somero


Siempre que se observan acumulaciones de gas poco profundas en alta mar, normalmente se relacionan con lentes de arena envueltos en lutitas. Normalmente, las lentes serán permeables, no consolidadas y muy porosas cuando se encuentren en profundidades poco profundas. Aunque normalmente son planos, delgados y normalmente presurizados, muchos se han encontrado anteriormente con lentes sobrepresionados. Cuando se encuentra a esta profundidad, una causa de sobrepresión es la inclinación de la lente; por lo tanto, esto puede aumentar tanto la altura de la lente como el gradiente de presión de los poros (parte superior de la lente).


Aunque es raro, el gas somero también se puede vincular con piedra caliza vuggy o arrecifes enterrados; estos tienen el riesgo de ser infinitamente permeables e increíblemente porosos.

Shallow gas kick

 Al perforar en la sección del hoyo superior, las arremetidas resultantes de arenas poco profundas pueden ser peligrosas con sartas de revestimiento cortas; hay muchas historias de casos que demuestran esto. Las formaciones cargadas también pueden causar arremetidas desde arenas poco profundas y esto en sí mismo puede ser el resultado de abandonos inadecuados, reventones subterráneos previos, fugas en el revestimiento, operaciones de inyección y trabajos de cemento deficientes.

Un ejemplo de la explosión de gas poco profunda se muestra en el vido acontinuación.

Sedco 700 Escape de gas poco profundo 6 de junio de 2009




Cuando se trata de influjos de gas somero, la causa más común es la pérdida de la carga hidrostática y esto puede ser el resultado de dos problemas comunes;


  • Expansión de gas perforado descargando el espacio anular
  • Pobre llenado del pozo durante la sacada de tuberia.
  • Pérdidas por sobrecarga del anular con cortes


Para minimizar el riesgo de inducir un flujo de gas poco profundo, recomendamos algunas precauciones generales que incluyen restringir la velocidad de penetración, perforar un pozo piloto, perforar sin riser y siempre monitorear el pozo.

Los flujos de gas poco profundos suelen producir altos caudales de gas; también son posibles grandes cantidades de rocas de la formación. Esto es particularmente cierto después de que se hayan expuesto largas secciones de arena. Cuando ocurre un flujo de gas poco profundo, el representante responsable debe comunicarse con un representante de mayor jerarquía; Todas las personas que no sean esenciales deben ser evacuadas de la plataforma. Esta eventualidad siempre debe abordarse y debe haber una implementación de la evacuación de emergencia del contratista.

Una anomalía sísmica poco profunda, conocida como punto brillante, nunca debe perforarse, ya que esto sugiere gas poco profundo. Si se ven puntos brillantes en las próximas ubicaciones de perforación, la mejor solución sería evitar un peligro moviendo la plataforma. Si es posible, la nueva ubicación de perforación debe ubicarse en un punto de disparo sísmico poco profundo.

El hecho de que no existan puntos brillantes no significa que pueda estar seguro de la falta de gas poco profundo. Además de esto, también es importante tener en cuenta que los pozos direccionales subsiguientes aún pueden contener gas poco profundo incluso si un pozo de una serie no ofrece ninguno (perforado desde una ubicación de superficie). Por lo tanto, siempre se debe tener cuidado al perforar desde la misma ubicación de superficie.


Peligro de gas somero mientras se perfora sin Riser (desde una plataforma flotante) y se encuentra con gas

 De acuerdo con políticas de muchas compañías, a menos que se apliquen circunstancias y condiciones, como se indica en el Manual de políticas y pautas de perforación, el hoyo de superficie debe perforarse sin riser. Al hacer esto, es posible eliminar la causa más común de reventones en un yacimiento de gas presurizado y poco profundo (lo más importante, la pérdida de carga hidrostática). Por supuesto, aún existirá el riesgo de penetrar en un reservorio con sobrepresión, por lo que siempre debe existir un plan de contingencia. Antes del montante, el operador y el contratista de perforación también deben juntos en el plan y debe incluir;

Normalmente, la reunión previa a la perforación será el momento y el lugar ideales para discutir los planes de contingencia. Normalmente se produce un cono de 10 grados de agua de baja densidad después de una explosión de gas en aguas abiertas y también habrá una descarga de gas altamente inflamable. La corriente y la profundidad del agua decidirán la intensidad de la explosión, con una mayor profundidad del agua que dará lugar a más agua dispersa de la columna. Cuando una corriente está activa, el resultado sería un penacho de distancia de la plataforma.
Reventón de la Vanguardia Occidental


West Vanguard Blowout  

Explosión de gas poco profunda de West Vanguard

Puede ocurrir una pérdida de flotabilidad para una embarcación flotante dentro de una columna de gas en expansión; Dicho esto, cuando la profundidad del agua crea un efecto insignificante en un semisumergible en el calado operativo, entonces esto se reduce un poco. Un buque puede desplazarse después de una erupción de gas, y un buque de perforación también puede inclinarse hacia la columna cuando está limitado por sus amarres; esto reduciría aún más su francobordo. Cuando las condiciones son tranquilas, siempre existe el riesgo de incendio si el gas queda atrapado dentro de un área confinada. En estas condiciones, el gas se dispersa lentamente.

Todos los peligros solo pueden evaluarse, en términos de gravedad, en ese momento. En realidad, no es probable que la tripulación y el barco se encuentren bajo un peligro excesivo, pero aún hay algunas precauciones y consideraciones que deben tenerse en cuenta. Antes y durante la apertura del orificio de la superficie, esto incluye;

  • Asegurar todas las escotillas y por lo tanto evitar gases inflamables en los huecos, o incluso inundaciones cuando una pérdida de escora o flotabilidad provoque una reducción del francobordo; esto es muy importante para un buque de perforación.
  • Ejecutando una válvula de flotador en la sarta de perforación.
  • Seguimiento de todas las condiciones meteorológicas y de la corriente. También deben tenerse en cuenta las señales de gas en la superficie del mar.
  • Amarre la plataforma con suficientes amarres para que la plataforma se pueda izar a unos 400 pies de la pluma misma. Los topes de cadena solo deben aplicarse después de colocar la superficie de fundición, y los molinetes deben permanecer en sus frenos mientras sea práctico.
  • Mantener suficiente lodo en el sitio para que el volumen del pozo se pueda llenar dos veces.
  • Distribuir los recortes y el gas perforado limitando la ROP, perforando el pozo piloto y circulando a alta velocidad.
  • Mantener al personal y las instalaciones disponibles en todo momento para subir la corriente (no a favor del viento) y aflojar los amarres que estén más cerca de la columna. Antes de que ocurra algo, se debe crear un plan de contingencia para que cada individuo en el sitio conozca sus roles y responsabilidades cuando se trata de problemas potenciales.


Flujo de gas poco profundo: siempre que se detecte un flujo de gas poco profundo, la prioridad debe ser controlar el pozo. Siempre que no haya peligro para la plataforma o para el personal cercano, esto se puede hacer bombeando agua de mar o lodo a la máxima velocidad posible.

¿Peligro inmediato? - Si la plataforma o las personas están en peligro inmediato, la prioridad debe ser cortar la tubería o dejar caer la sarta de perforación. Desde aquí, la plataforma se puede llevar a un lugar seguro (¡lejos de la columna de gas!).

 


Presencia de gas somero durante la perforación con riser desde una plataforma flotante para el revestimiento de superficie 

 Cuando se encuentra en entornos marinos poco profundos, la formación en la que se encuentra el conductor es normalmente débil, lo que significa que lucha por contener la presión que se produce durante una patada de gas. Para evitar una explosión subterránea, el pozo debe desviarse cuando se detecte una patada en estas circunstancias. Esto también debería evitar que el gas llegue a la zapata conductora.

Siempre que una situación requiera un tubo ascendente para perforar, al perforar para la tubería de revestimiento superficial, la política de la empresa dictará que se instalen válvulas de descarga submarina y un dispositivo de prevención anular en la línea de lodo. Además, la superficie debe tener un sistema de desvío normal.

Gracias a nuestra amplia experiencia, sabemos que las explosiones de gas poco profundas no se pueden controlar solo con los sistemas de desvío de corriente. En su lugar, el preventor anular y las válvulas de descarga submarina se pueden usar en la línea de lodo para controlar los flujos de gas poco profundos en el lecho marino. Una vez instalados, el siguiente paso debe ser desenganchar el LMRP o el conector de clavija antes de sacar el cabrestante de la ubicación (sin viento a favor, solo corriente arriba).

Antes de la perforación, se debe considerar un plan de contingencia con el contratista de perforación para que se hayan cubierto tres procedimientos principales;

  • Arrancar la plataforma desde la ubicación
  • Flujo de gas poco profundo
  • Cualquier falla en los componentes principales del sistema elevador, desviador o BOP


Todos los problemas y consideraciones para el plan de contingencia se pueden discutir en la reunión previa a la perforación. Si alguna vez falla el sistema submarino, el sistema de desvío de superficie actuará como respaldo. Además, el sistema de desvío de superficie también puede ser una característica útil para desviar el gas en el tubo ascendente (sobre la chimenea).

Mientras el orificio de la superficie está abierto, se deben tomar ciertas precauciones que se enumeran a continuación;

El barro siempre debe mantenerse en el sitio; suficiente para llenar el volumen del agujero dos veces.
Los amarres deben permitir, una vez amarrado el aparejo, que el aparejo sea izado a cierta distancia de la pluma (se recomiendan alrededor de 400 pies). Solo si es práctico, y después de que se haya establecido la fundición de la superficie, se pueden aplicar los topes de cadena. Además, los molinetes deben permanecer en sus frenos.

Si ocurren pérdidas repentinas, las instalaciones deben estar disponibles para permitir que el espacio anular se llene rápidamente desde la superficie.
Para evitar la invasión de huecos, las escotillas deben asegurarse y esto debe evitar gases inflamables e incluso inundaciones cuando una pérdida de escora o flotabilidad provoque una reducción del francobordo.


En la sarta de perforación, siempre se debe ejecutar una válvula de flotador.


El espacio anular no debe sobrecargarse con recortes, por lo que se debe tener cuidado para evitarlo, ya que esto puede causar gases liberados y pérdidas y, por lo tanto, la posibilidad de descargar el anillo.
Mientras se dispara, el orificio debe permanecer lleno y, por lo tanto, también se debe tener cuidado de monitorear esto.

¿Y si el pozo comienza a fluir?

Si esto ocurre, los siguientes pasos pueden ser útiles como guía;

Comience abriendo las válvulas de descarga submarina y luego cierre el preventor anular; esto permitirá que el gas se ventile en el lecho marino.


Bombee agua de mar o lodo a la velocidad máxima como un intento de controlar el pozo, asumiendo que no hay peligro para la plataforma ni para el personal cercano. Si existe algún peligro, considere cortar la tubería o dejar caer la sarta de perforación. Además, coloque el equipo en una posición segura después de desenganchar el conector de clavija o LMRP.


Si el sistema de desvío submarino falla, todavía existe la opción de desbloquear el conector de clavija / LMRP o desviarlo a la superficie; por lo tanto, ventilar el gas en la boca del pozo. Aunque no se recomienda desviar en la superficie, a veces puede ser necesario y el proceso comienza manteniendo la velocidad máxima de bombeo. Luego, separe asegurándose de que la llave Kelly inferior esté por encima de la mesa giratoria antes de cerrar la válvula del agitador, abrir las líneas de desvío y cerrar el elemento de desvío; los retornos deben entonces desviarse por la borda. 

La línea de desvío de ceñida también debe estar cerrada. A partir de aquí, toda la maquinaria y equipo no esencial debe apagarse y esto reduce el riesgo de ignición; como medida de precaución, coloque mangueras contra incendios debajo del piso de la plataforma. Finalmente, prepárese para desbloquear el LMRP o el conector de clavija y el cabrestante de manera segura.


Si la situación empeora constantemente y parece probable que se pierda el control, considere cortar la tubería o dejar caer la sarta de perforación. Una vez más, coloque el equipo en un lugar seguro después de soltar el LMRP o el conector de clavija.

 

 TRADUCIDO DESDE

Introduction to Shallow Gas Well Control

References

Cormack, D. (2007). An introduction to well control calculations for drilling operations. 1st ed. Texas: Springer.

Crumpton, H. (2010). Well Control for Completions and Interventions. 1st ed. Texas: Gulf Publishing.

Grace, R. (2003). Blowout and well control handbook [recurso electrónico]. 1st ed. Paises Bajos: Gulf Professional Pub.

Grace, R. and Cudd, B. (1994). Advanced blowout & well control. 1st ed. Houston: Gulf Publishing Company.

Watson, D., Brittenham, T. and Moore, P. (2003). Advanced well control. 1st ed. Richardson, Tex.: Society of Petroleum Engineers.

 

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