Taponamiento y Desvio del Hoyo

 

Tapones de Cemento
• Aplicaciones
• Métodos de colocación
• Consideraciones de diseño para desvío
 • Propiedades de lechadas
 • Causas para la falla de tapones
• Consideraciones operacionales
• Procedimiento del Tapón Balanceado
• Desvío en agujeros descubiertos

• Operación común en el campo

• • Requiere un volumen relativamente bajo de lechada 
• • Se coloca en el pozo con distintos propósitos: 
• •Para iniciar una perforación direccional 
• •Para desviar el pozo obstruido por un “pez” dejado en el fondo 
• •Para abandonar una zona agotada o sin interés 
• •Para curar un problema de pérdida de circulación 
• •Para proveer un anclaje en caso de pruebas a hoyo abierto 
• •Para abandono temporal o permanente del pozo 

• Tapón para abandono del pozo y desvío
• Tapones para el abandono de zonas agotadas Zona Agotada Tapón de cemento
• Tapones para control de pérdidas de circulación
• Tapones para abandono múltiple o abandono permanente

Técnicas para la colocación de tapones:: 
• Tapón Balanceado
• Colocación con barril vaciador (“dump bailer”)
• Colocación con tubería flexible a través de la sarta
• Método de “bombear y levantar”
• Posicionado con accesorios mecánicos


 Causas para la falla de los tapones 
• Fraguado insuficiente (Desviaciones).
• Aislamiento pobre (Obturación, abandono).
• Profundidad incorrecta (todos los tapones).
• Fuera de emplazamiento por hundimiento hacia el fondo (todos los tapones).
• Fuera de emplazamiento por zona de pérdida (pérdida de circulación).

• Lechada no diseñada para suficiente resistencia a la compresión
• Insuficiente tiempo de fraguado
• Temperatura Estática de Fondo de Pozo imprecisa (BHST)
• Contaminación del Cemento durante el emplazamiento del cemento o el retiro de tubería

• Lechada no diseñada específicamente para el problema (pérdida de circulación)
• Volumen de cemento insuficiente.
• Diferencia de densidad entre lechada y fluido del pozo demasiado alta, provocando el hundimiento del tapón






Consideraciones operacionales 
• Emplazar el tapón en una formación apta (formación dura)
• Utilizar suficiente cemento
• Utilizar tubería de cola para intervalos de obturaciones
• Usar centralizadores en tubería de cola donde el pozo no sufre excesivos desmoronamientos
• Utilizar desviador en la TP

• Acondicionar el pozo antes de comenzar trabajo, usando lodos de baja VP y bajo PC, pero suficiente peso para controlar el pozo
• Antes del cemento enviar un colchón viscoso compatible con el lodo (así se previene que el cemento se decante en el fondo)
• Usar espaciador/lavador para combatir efecto de contaminación por lodo. Son útiles las lechadas densificadas con dispersante
• Permitir suficiente tiempo de fraguado a la lechada



Procedimiento para colocar un tapón balanceado 
• Prueba de líneas de tratamiento
• Bombear espaciador/lavador químico delante de lechada
• Mezclar y bombear la lechada de cemento
• Bombear espaciador/lavador químico detrás de la lechada
• Desplazar la cantidad calculada de fluido de desplazamiento
• Desplazar ½ a 1 bbl menos de lo especificado
• Abrir retornos hacia tanques de desplazamiento de la unidad
• permitir que tapón se equilibre por sí mismo
• Levantar TP “drill pipe” o tubing por sobre el tapón
• Circular inverso si las condiciones lo permiten
• Levantar la sarta del pozo y esperar el fraguado de cemento


• Consideraciones para un tapón de desvío 
1. El tapón de cemento debe tener una resistencia compresiva mínima de 5000 psi, preferiblemente de 7000 psi
2. El tope o cima del tapón debe quedar en frente de una zona impermeable (lutita/arcilla) y extenderse hacia abajo con su base frente a una formación dura
3. Evitar colocar el tapón frente a zonas ladronas o de alta permeabilidad que promueven la pérdida de fluido
4. La longitud del tapón puede variar entre 300 y 600 pies para evitar contaminaciones con el lodo del agujero y permitir suficiente altura para la desviación natural del agujero
5. Colocar el tapón en una zona de agujero en calibre (no ensanchado)
6. Se debe conocer con exactitud la temperatura estática de fondo para el diseño de la lechada y para calcular la temperatura de circulación

7. El tiempo de bombeabilidad debe ser 30 minutos a una hora por encima del tiempo estimado para la operación (mezcla, bombeo y colocación)
8. Se recomiendan lechadas de alta densidad (con baja relación agua/sólidos)
9. Agregar dispersantes (como el D65) de 1.0% a 1.65% BWOC para bajar la relación agua/sólidos y permitir lechadas de cemento de 17 a 18 lbs/gal.

10. Colocar una píldora de alta viscosidad debajo del tapón para evitar contaminación
11. Reología moderadamente baja para mejorar su colocación
12. En ocasiones se decide agregar a la lechada un retardador y harina de sílice. La adición de arena no mejora el desarrollo de la resistencia compresiva del cemento.

Cálculo de Volumen de Lechada


Cálculo de Volumen de Lechada (Vcmt) •
Vcmt = L x Ch x factor de exceso

donde,
• L = altura de columna de lechada en agujero abierto (ft)
• Ch = capacidad del pozo abierto (de tablas) (ft3/ft)

Altura del Tapón Balanceado (con tubería dentro) donde,
Can = Capacidad anular entre el tubing o drill pipe y el pozo abierto (ft3ft).
Ctbg = Capacidad del tubing o drill pipe (ft3/ft).

Volumen de Espaciador detrás de la lechada
Vsp1 = Volumen del espaciador delante de la lechada 
• Altura del Espaciador detrás de la lechada

Volumen de Desplazamiento D = prof. de sarta de trabajo (fondo del tapón de cemento) (ft)

Pruebas del tapón para desvío
• Verificar siempre la resistencia cima
• Tener cuidado de no enterrarse dentro del cemento verde
•circular varios tramos arriba de la cima teórica esperada
•observar de cerca los parámetros operacionales (PSB, torque y arrastre)
•Verificar el retorno en la temblorina
• Tocar el cemento y circular tiempo de atraso o hasta tener retornos limpios
• Aplicar de 15 a 20 Klbs de peso sobre la barrena circulando a la máxima presión permisible. •Cemento en buenas condiciones si no se lava • Si se tiene motor de fondo en la sarta, primero se hace una prueba de resistencia colocando 20 Klbs • levantar la barrena del fondo y colocar la bomba al gasto para perforar • Perforar unos pocos metros •Cemento en buenas condiciones si la ROP es + 10 min/mt.
• Probar con presión si se trata de tapones aislantes en agüero revestido
• La presión de prueba deberá ser igual o mayor que la presión diferencial entre las zonas aisladas
• No sobre pasar el 80% de la presión de estallido de la TR o del cabezal del pozo


Desvío lateral del pozo taponado (“Side Track”)
• Preparación de la sarta direccional
•Seleccionar muy bien el ángulo del codo del motor •seleccionar la barrena adecuada es muy importante
• Ideal bajar una barrena tricónica con toberas grandes para no impactar y destruir el cemento •Otra alternativa es una PDC diseñada con aletas cortas o de calibre corto con toberas grandes

• Procedimiento 
•Circular unos 30 metros arriba del cemento para prevenir pegas de tubería al entrar en la interfase contaminada de cemento (cemento “verde”)
•Iniciar la operación con circulación a una tasa más baja de la programada y rotando a + 40 RPM
•Limpiar el tope del cemento (+ 6 mt.) y registrar la ROP con bajo peso sobre la barrena 
•Parar la perforación y circular tiempo de atraso
•Proba la consistencia del tapón •Orientar la herramienta para construir la trayectoria en la dirección programada
•Circular arriba del fondo (+/-6 metros) durante 15 minutos para crear un colchón de lodo limpio antes de iniciar el desvío

•Iniciar la operación de desvío con la herramienta orientada controlando el tiempo de perforación por ejemplo 60 min /metro (“time drilling”)
•Colectar muestras de los recortes en las “temblorinas” y analizarlas para establecer los porcentajes de cemento y formación en las mismas
•La perforación controlada se efectúa hasta que los recortes en las temblorinas muestren 100% de formación
•Continuar perforando con cuidado para garantizar la salida y evitar el peligro de caer nuevamente en el agujero anterior