Los pozos de alta presión y alta temperatura (HPHT) presentan desafíos únicos
Definición de Pozos HPHT
En
la actividad de Perforacion y Rehabilitación de Pozos, los Pozos HPHT
ternimologia en Ingles "High Pression, High Temperature" definen a todos
aquellos pozos que posean alta presion o alta temperatura por encima
del promedio de los pozos de la zona. Para evitar problemas
contractuales y de definicion el Instituto Americano del Petroleo (API)
en el ano 2012 establecio como referencia que un pozo de estas
caracteristicas debe ser superior o igual a 15 mil Psi de presion o 350
grados Fahrenheit de Temperatura.
En el ambito mundial, los Pozos HPHT Pertenecen al
escalafon de pozos que son mas calientes a mayor presion que la
mayoria. Historicamente el termino entra en uso sobre el lanzamiento de
el reporte de operaciones en el desastre de la plataforma Piper Alpha
in el Reino Unido, sector del Mar del Norte, junto con la perdida
contemporanea del buque semi submergible de perforacion Ocean Odyssey
in aguas jurisdiccional de Escocia.
En el Reino Unido, HPHT es formalmente definido como un
pozo que no a sido perturbado y en el fondo del hoyo genera
temperaturas mayors a 300 F o 149 C, y una presion de poros de por lo
menos 0,8 psi/ft o 15,3 lbm/gal se requiere una BOP con de 10 mil Psi o
68,95 Mpa, a pesar que el termino HPHT fue acunado recientemente en
reuniones de pozos, la definicion a estado presente en la perforacion y
completacion de pozos alrrededor del mundo por decadas.
En términos de control de pozo, el término HPHT se refiere a cualquier pozo de alta presión que requiera que el equipo de control de pozo tenga una clasificación de presión de funcionamiento superior a 15,000 psi. De manera similar, un pozo de alta temperatura es aquel cuyos fluidos fluyen con una temperatura superior a 350 grados F en la superficie.
Un pozo no tiene que cumplir con los límites de presión y temperatura establecidos en estas definiciones para llamarse pozo HPHT porque este término también se puede aplicar a pozos que tienen alta presión o alta temperatura. En realidad, solo unos pocos pozos funcionan realmente a alta presión y alta temperatura simultáneamente.
La mayoría de los pozos operan bien sea a alta presión o alta temperatura, pero aún se les conoce como pozo de alta presión y alta temperatura (HPHT). El control de temperatura para un pozo HPHT es de 350 grados F y el control de presión es de 15,000 psi.
Razones por las que ciertos pozos poco profundos operan bajo condiciones HPHT
Utilizando un gradiente de presión hidrostática normal de 0,43 psi por pie, antes de que cualquier pozo pueda alcanzar el umbral de alta presión, dicho pozo debe tener una profundidad de al menos 35,000 pies. Pero puede que este no sea siempre el caso, se ha encontrado que algunos pozos están operando a alta presión por debajo de los 35,000 pies. Esto es como resultado de la variación en las fuerzas de sobrecarga y las características geológicas alrededor de la tierra.
Además, con respecto al gradiente geotérmico de la Tierra de aproximadamente 1.4 grados F por 100 pies (2.55 grados C por 100 metros), luego para que un pozo esté operando a alta temperatura (350 grados C), ese pozo debe tener al menos 19, 700 pies (600 m).
Sin embargo, las temperaturas de fondo de pozo a veces no siguen esta regla y un pozo perforado cerca de un punto geotérmico localizado estará operando a una temperatura anormalmente alta. Esta es la razón por la cual algunos pozos poco profundos pueden encontrarse operando bajo condiciones de alta temperatura.
Además, los pozos perforados cerca de otros pozos que utilizan inyección de vapor para reducir la viscosidad del petróleo pesado tendrán una temperatura del reservorio más alta de lo normal porque el vapor inyectado habrá elevado la temperatura de las formaciones circundantes.
Desafíos planteados para pozos HPHT
Los componentes de superficie y fondo de pozo utilizados para pozos HPHT deben verificarse y probarse para evitar fallas o colapso
Los pozos de alta presión y alta temperatura (HPHT, por sus siglas en inglés) presentan desafíos únicos que anteriormente no se experimentaban con los pozos convencionales. Por ejemplo, los pozos HPHT son propensos a la formación de pandeo y colapso de rocas. Los pozos HPHT también representan un desafío para las herramientas de fondo de pozo no experimentadas con los pozos convencionales.
Para pozos de alta temperatura, se deben usar aleaciones metálicas cuidadosamente seleccionadas para fabricar herramientas de fondo de pozo como herramientas de MWD, componentes de Completación, cableado y equipos de prueba de pozos para evitar un desempeño deficiente o fallas en el entorno HPHT.
Para pozos de alta presión, el equipo debe someterse a pruebas de presión para garantizar que las juntas puedan mantenerse bajo altas presiones a fin de evitar fugas. Quizás, un desafío importante con los pozos HPHT es la selección de fluidos de perforación. Bajo alta temperatura y presión, el lodo a base de agua floculará y se gelificará, lo que provocará una alta pérdida de fluido y requerirá una dilución y un acondicionamiento del fluido costosos.
Por lo general, los pozos HPHT se perforan con fluidos a base de aceite (OBF) o fluidos con base sintética (SBF) para evitar este desafío, pero luego, debido a la alta temperatura, el fluido de base de aceite podría adelgazar. Esto indica la necesidad de verificar constantemente la densidad del fluido OBF o SBF para verificar su consistencia y aumentar la densidad cuando sea necesario.
El fluido a base de aceite (OBF) también podría calentarse a alta temperatura, lo que requiere la instalación de un sistema de enfriamiento en la superficie antes de bombear el fluido de perforación de nuevo en el hoyo. Además de OBF y SBF, el lodo a base de agua todavía se puede usar para perforar pozos HPHT, pero se deben hacer ciertos ajustes al lodo para que sea adecuado para el entorno HPHT.
