La técnica de perforación bajo balance implica perforar la formación con fluidos de perforación que tienen una presión hidrostática menor que la presión de la formación. La menor presión hidrostática de los fluidos de perforación puede ocurrir naturalmente o puede formularse agregando ciertas sustancias como metano, aire o nitrógeno (N 2 ) en la fase líquida. Esta técnica da como resultado la entrada de fluidos de formación que circulan en el pozo y se controlan en la superficie.
Principalmente, las presiones que contribuyen a la presión hidrostática del fluido de perforación o la presión del fondo del pozo incluyen la presión hidrostática de la columna de fluido, las presiones de fricción asociadas y la presión de estrangulamiento como se muestra en la Figura 1. Se indica la ecuación de presión para el método de perforación con bajo balance debajo:
P depósito ˃ P orificio inferior = P hidrostático + P fricción + P estrangulador
- Pasiva: Bien, se controla por la densidad del lodo de perforación utilizado más la densidad de los recortes que se perforan.
- Dinámico: la presión de fricción es otro factor que contribuye al control del pozo. Es por la circulación de fluidos dentro del pozo.
- Activo: La presión de estrangulamiento es el factor principal que contribuye al mecanismo de control del pozo. Es la presión positiva en la superficie que surge debido al cierre de la cadena de producción en la superficie.
Perforación bajo balance: razones para considerar:
La perforación en desequilibrio es un método de perforación no convencional que se utiliza debido a su capacidad para maximizar la recuperación de hidrocarburos a su potencial y disminuye los riesgos relacionados con la presión durante la perforación. Ambas razones hacen que la perforación bajo balance sea más conveniente y económica que la perforación convencional.
Los beneficios de la perforación con bajo balance incluyen:
- Aumento de la tasa de penetración (ROP).
- Se reduce el daño a la formación .
- Se puede evitar el atascamiento del diferencial.
- Aumenta la vida útil de la broca.
- Se minimizan las pérdidas durante la circulación de los fluidos de perforación.
Los inconvenientes de la perforación en desequilibrio incluyen:
- Pozo La estabilidad del pozo a cielo abierto está en riesgo.
- La adición de ciertas sustancias como nitrógeno para hacer que el lodo de perforación sea liviano se suma al costo de la perforación.
- Aumenta la resistencia y el par .
- Riesgo potencial de erosión del pozo.
Recuperación mejorada de hidrocarburos:
Producción temprana de hidrocarburos:
Como sabemos que, en la perforación bajo balance, la presión hidrostática de la columna de fluido es menor que la presión de formación, por lo que tan pronto como se penetra en el yacimiento, los hidrocarburos comienzan a fluir en la sarta de producción. Si el almacenamiento de esos hidrocarburos se puede manejar adecuadamente en la superficie, entonces resulta ser un método económico.
Disminución de las operaciones de estimulación:
Como se mencionó anteriormente, la torta de filtración de perforación con bajo balance o la invasión de sólidos del fluido de perforación no afecta el yacimiento, por lo que las operaciones de estimulación como la inundación ácida y la fractura del reservorio pueden evitarse, lo que reduce el costo de perforación y lo hace más económico.
Mayor recuperación de hidrocarburos:
La perforación con bajo balance contribuye a prolongar la vida útil de un pozo. La recuperación de los hidrocarburos restantes es posible debido a la capacidad de la perforación con bajo balance para perforar pozos de relleno en los yacimientos agotados. Esta recuperación mejorada y el aumento de la productividad del pozo conducen a una reducción más baja que también puede resolver el problema de la conificación de agua.
Conocimiento de las características del yacimiento:
La entrada de fluidos del yacimiento durante la perforación ayuda a investigar y analizar los fluidos que se producen en tiempo real, lo que a su vez ayuda a decidir la capa más productiva del yacimiento. Adicionalmente; Los resultados de las pruebas de pozos también se pueden obtener durante la perforación. Todos estos factores contribuyen a una mejor comprensión del embalse.
Reducción de los problemas de perforación relacionados con la presión:
Resolución del problema de adherencia de la sarta de perforación:
En la perforación convencional, a menudo la sarta de perforación se atasca debido a la mayor presión hidrostática de la columna de fluido y la formación de la torta de filtración, pero este problema se resuelve en la perforación con bajo balance debido a la ausencia de las razones explicadas anteriormente. Este diferencial pegado problema de generalmente se enfrenta al perforar con tubería flexible porque la tubería flexible carece de conexión de las juntas, lo que mejora la separación en el pozo durante más tiempo.
Reducción de la pérdida de fluido de perforación:
Debido a que la presión hidrostática de la columna de fluido es menor en la perforación con bajo balance que la presión de la formación, el problema de las pérdidas de lodo por circulación de fluido se controla en este tipo de perforación. Esto también protege la estructura del reservorio al proteger las fracturas en la formación.Aumento de la tasa de penetración:
La velocidad de penetración mejora considerablemente al mantener una presión hidrostática más baja en el anillo y, además, también aumenta la vida útil de la broca. La vida útil de la broca aumenta debido a factores como una mayor tasa de penetración y la eliminación de los recortes de la broca de manera efectiva y oportuna. A partir de los datos de campo, se ha analizado que cuando se perfora en condiciones de bajo balance, se puede perforar toda una sección de una formación usando solo una broca de perforación ; sin embargo, la misma sección puede usar de 3 a 5 brocas en la perforación con sobrebalance. Además; la tasa de penetración casi se duplica en este tipo de perforación no convencional.
Referencias:
- (Perforación bajo balance (UBD), 2021)
