Control de Pozos y Prevención de Arremetidas

 



Control de pozos from Noe Ibarra Condori



BROTE:
Es la entrada de fluidos provenientes de la formación al pozo, tales como aceite, gas, agua, o una mezcla de estos. Al ocurrir un brote, el pozo desaloja una gran cantidad de lodo de perforación, y si dicho brote no es detectado, ni corregido a tiempo, se produce un reventón o descontrol.

Descontrol.- Se define como un brote de fluidos que no puede manejarse a voluntad. 
Presión Hidrostática.- presión que ejerce una columna de fluido debido a su densidad y altura vertical.  
Densidad.- es la masa de un fluidos por unidad de volumen expresada en lpg o gr/cc .

Gradiente de presión.-Es la presión hidrostática ejercida por un fluido de una densidad dada, actuando sobre una columna de longitud unitaria.
Presión de formación.-Es la presión de los fluido contenido dentro de los espacios porosos de una roca. También se denomina presión de poro, se clasifica en : Normal y anormal. Las formaciones con presión normal son aquellas que se controlan con densidades del orden del agua salada.

Durante las operaciones de perforación, se conserva una presión hidrostática ligeramente mayor a la de formación. De esta manera se proviene el riesgo de que ocurra un brote. Sin embargo en ocasiones, la presión de formación excederá la hidrostática y ocurrirá un brote, esto se puede originar por:
densidad insuficiente de lodo.
  • Llenado insuficiente durante los viajes. 
  • Contaminación del lodo.
  • Perdidas de circulación. 
  • Sondeo del pozo al sacar la tubería. 

DENSIDAD INSUFICIENTE DE LODO.
Esta es una de las causas predominantes que originan las arremetidas. En la actualidad se ha enfatizado en perforar con densidades de lodos mínimas necesarias de control de presión de formación, con el objeto de optimizar las velocidades de perforación. Pero se deberá tener especial cuidado cuando se perforen zonas permeables ya que, los fluidos de formación pueden alcanzar el pozo y producir una arremetida.

Este tipo de brotes por densidades insuficientes de lodo pudieran parecer fáciles de controlar con solo incrementar la densidad del lodo de perforación. pero esto no siempre es lo mas adecuado ya que:
• se puede exceder el gradiente de fractura.
• se incrementa el riesgo de tener pegaduras por presión diferencial
• se reduce significativamente la velocidad de penetración 


LLENADO INSUFICIENTE DURANTE LOS VIAJES 
Esta es otra de las causas predominantes de arremetidas. A medida que la tubería se saca del pozo, el volumen del lodo disminuye por el volumen que desplaza el acero en el interior del pozo. Conforme se extrae tubería y el pozo no se llena con lodo, el nivel del mismo decrece y por consecuencia también la presión hidrostática. Esto se torna critico cuando se saca la herramienta de mayor desplazamiento como lo son: los lastra barrenas y la tubería pesada de perforación (HeavyWeight).,

De acuerdo a las normas API -16D y API –RP59 al estar sacando tubería, debe llenarse el espacio anular con lodo antes de que la presión hidrostática de la columna de lodo acuse una disminución de 5 (Kg/cm2) 71 (lb/pg2), en términos prácticos cada cinco lingadas de tubería de perforación. 


CONTAMINACIÓN DEL LODO CON GAS
Los brotes también se pueden originar por una reducción en la densidad del lodo a causa de la presencia del gas en la roca cortada por la barrena. al perforar demasiado rápido, el gas contenido en los recortes, se libera ocasionando una reducción de la densidad del lodo. eso reduce la presión hidrostática en el pozo, permitiendo que una cantidad considerable de gas entre al pozo.

Los brotes que ocurren por estas causas terminan transformándose en reventones por lo que al detectar este tipo de brotes se recomiendan las siguientes prácticas:
  • reducir el ritmo de penetración 
  • aumentar el gasto de circulación 
  • circular el tiempo necesario para desgasificar el lodo  
 
PERDIDAS DE CIRCULACIÓN  
Son uno de los problemas más comunes durante la perforación y se clasifican en dos tipos: pérdidas naturales o intrínsecas y pérdidas mecánicas o inducidas. Si la pérdida de circulación se presenta durante el proceso de perforación, se corre el riesgo de tener un brote y este se incrementa al estar en zonas de alta presión o en el yacimiento , en pozos delimitadores y exploratorios. 
 
Para reducir las pérdidas de circulación se recomienda:
  • emplear la densidad mínima que permita mantener un mínimo de sólidos en el pozo.
  • mantener la reología del lodo en condiciones óptimas 
  • reducir las pérdidas de presión en el espacio anular 
  • evitar incrementos bruscos de presión
  • reducir la velocidad al introducir la sarta 
 
EFECTOS DE SONDEO AL SACAR LA TUBERÍA 
El efecto de sondeo se refiere a la acción que ejerce la sarta de perforación dentro del pozo, cuando se mueve hacia arriba a una velocidad mayor que la del lodo, máxime cuando se “embola” la herramienta con sólidos de la formación. esto origina que el efecto sea mucho mayor (figura 3). si esta reducción de presión es lo suficientemente grande como para disminuir la presión hidrostática efectiva a un valor por debajo del de la formación dará origen a un desequilibrio que causará un brote. 
 
Si el brote no es detectado ni corregido a tiempo, el problema se puede complicar hasta llegar a producir un reventón. Los indicadores son: 
  • Al perforar 
  • Al sacar o meter tubería de perforación 
  • Al sacar o meter herramienta 
  • Sin tubería dentro del pozo
 
a) Aumento de la velocidad de penetración La velocidad de penetración se puede determinar por la presión hidrostática del lodo y la presión de formación. Si la presión de formación es mayor, la velocidad aumentará considerablemente. 
b) Aumento de la presión de bombeo y aumento de emboladas Cuando ocurre un brote los fluidos se ubican en el espacio anular, por lo que la presión hidrostática será mayor, propiciando que el lodo dentro de la sarta fluya más rápido hacia el espacio anular.
c) Lodo contaminado por gas, cloruros, cambios en propiedades geológicas Las acciones que deberán seguirse ante estos indicadores son: “OBSERVAR EL POZO”- Al efectuar esto se recomienda observar el nivel de presas y las presiones de los manómetros en TP y TR y subir la flecha a nivel de mesa rotaria Por otro lado si el gasto de salida se incrementa mientras se está perforando a gasto constante también es indicador de brote
 
Los siguientes se consideran de este tipo: 
  1. Aumento en volumen de presas 
  2. Flujo sin circulación 
  3. El pozo toma menos volumen o desplaza mayor volumen 
 
Según las estadísticas la mayoría de los brotes ocurre durante los viajes de tubería y por efecto de sondeo se vuelve mas critica cuando se saca tubería.

Los mismos indicadores de viaje de tuberías se tienen para los lastra barrenas, la diferencia estriba principalmente en el mayor volumen de lodo desplazado por esta herramienta. Se tienen dos indicadores: Aumento en volumen de presas Flujo sin bombeo




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