Revista Fuentes: El Reventón Energético
Vol. 15 Nº 2 de 2017 - Jul/Dic - pp 49/56
EVALUACIÓN CUALITATIVA DE LA
LIMPIEZA DE HOYO EN POZOS DE ALTA
INCLINACIÓN - ALTO DESPLAZAMIENTO EN LA CUENCA ORIENTE
David Esteban Almeida Campana1*;
Raúl Armando Valencia Tapia2
1Gerencia
de Perforación. PETROAMAZONAS EP. 6 de Diciembre N34-290. Quito, Ecuador.
2Facultad
de Ingeniería en Geología y Petróleos. Escuela Politécnica Nacional. Ladrón de
Guevara E11-253. Quito, Ecuador.
*E-mail: david_almeida@petroamazonas.gob.ec
RESUMEN
La perforación de pozos de alta inclinación y alto desplazamiento,
requiere mucha atención a la limpieza del hoyo, teniendo en cuenta el
comportamiento físico de los cortes que tienden a formar camas en la cara baja
del pozo. Un trabajo previo realizado, estudiando el fenómeno de la
acumulación de camas de cortes en pozos del Este de la Cuenca Oriente,
determinó una metodología para diagnosticar en la fase de diseño, los posibles
problemas de limpieza.
En este
trabajo, se ha desarrollado una metodología para diagnosticar el estado de la
limpieza del hoyo en tiempo real, mediante el uso de tres herramientas, dos de
ellas que incorporan la medición de presión anular, y la tercera, que implica
el análisis de los retornos en superficie. Los resultados
del uso de esta metodología en un pozo de la Cuenca Oriente, son expuestos
demostrando su
efectividad.
Palabras clave:
Perforación, Limpieza, Camas de Cortes, Presión Anular.
QUALITATIVE
EVALUATION OF WELLBORE CLEANNESS ON HIGH ANGLE – HIGH DISPLACEMENT WELLS AT THE
ORIENTE BASIN
ABSTRACT
When drilling high angle –
high displacement wells, special attention should be put on wellbore cleanness,
taking into account that cutting beds tend to be formed on the low side of the
well. A previous work, which studied this phenomena on wells drilled east of
the Oriente Basin, allowed to stablish
a methodology to diagnose, on the design phase, possible cleaning problems.
In this article, a methodology
to diagnose cleaning problems on a real time basis was developed, and includes
the use of three tools; two of them use annular pressure readings, and the last
one implies the study of cuttings at Surface. The result of the applied
methodology on a well drilled east of the Oriente
Basin, is shown in this paper, demonstrating its effectiveness.
Keywords: Drilling,
Cleanness, Cutting Beds, Annular Pressure.
Cita:
Almeida, D.E. y Valencia, R.A. (2017). Evaluación cualitativa de la limpieza de
hoyo en pozos de alta inclinación – alto de desplazamiento en la Cuenca
Oriente. Revista
Fuentes: El reventón energético, 15 (2), 49-56.
DOI: http://dx.doi.org/10.18273/revfue.v15n2-2017004
INTRODUCCIÓN
La Cuenca Oriente se ubica al este del territorio ecuatoriano, en zonas
selváticas de alta biodiversidad. El desarrollo de la producción petrolera en
esta Cuenca, ha llevado a la perforación de pozos muy cerca, o dentro de
reservas naturales. Esto ha obligado a desarrollar técnicas de perforación de
pozos que permitan alcanzar objetivos distantes desde una misma plataforma,
minimizando el impacto al ambiente por la construcción de facilidades,
plataformas y caminos.
Sin embargo, este tipo de perforación implica tratar con fenómenos
físicos que no se presentan en pozos de mediana complejidad, con ángulos de
inclinación menores de 50° y desplazamiento horizontal corto. En pozos de más
de 50° de inclinación, la limpieza del hoyo es un problema mayor, ya que los
ripios se evacúan del hoyo con
mayor dificultad, y este fenómeno puede llevar a pérdida de herramientas en
fondo, pérdida del pozo y altas pérdidas económicas.
Desde finales de la década de 1980,
el estudio de este fenómeno ha llamado la atención de industria petrolera
a nivel mundial. Estudios
experimentales determinaron que durante la perforación a altas inclinaciones, en
la cara baja del pozo tienden a formarse “camas de cortes”, y que ante el incremento del caudal del
fluido de perforación tienden a formarse dunas por el salto de
los cortes hacia atrás en dirección del
flujo (Brown, Bern y Weaver, 1989).
Además, en pozos de estas características, cuando la sarta de perforación es movida axialmente, los elementos
más gruesos del ensamblaje de fondo (BHA)
tienden a arrastrar estos cortes causando tapones que llevan a fuerzas de
tensión elevadas (Rasi, 1994). La pérdida de presión
por fricción en el anular, es el factor principal que afecta la reducción del
tamaño de la cama de cortes, y la limpieza del hoyo a altas inclinaciones; y,
por tanto, debe prestarse mayor atención a la reología
del fluido en cuanto a su efecto en
la consolidación de la cama de cortes, antes que en cuanto a la capacidad
de suspensión de los mismos, como en el caso de hoyos verticales (Saasen, 1994).
Aplicaciones reales durante la perforación de pozos de alto ángulo,
encontraron que la optimización de prácticas de perforación, y la aplicación de
un programa de bombeo de píldoras correctamente diseñado, permitían incrementar la eficiencia de perforación y mejorar
sustancialmente la limpieza del hoyo (Power, Hight, Weisinger y Rimer, 2000).
El entendimiento del fenómeno, y la aplicación de herramientas de
diagnóstico en tiempo real, pueden ayudar a la toma de decisiones adecuadas
para mitigar el problema. En este artículo, se documenta los resultados de
aplicar una metodología diseñada para diagnosticar cualitativamente la limpieza
del hoyo, durante la perforación del pozo TPTC-034; una vez anticipados
problemas de limpieza por métodos de cálculo documentados en un trabajo
anterior, y que se detallan aquí como un paso previo.
METODOLOGÍA
El Pozo TPTC-034, ubicado al Este de la Cuenca Oriente, fue sujeto del
estudio que se presenta en este artículo.
El pozo presenta
las siguientes características de diseño considerando su profundidad vertical (TVD), sección vertical (Vsec), inclinación máxima (Inc. Max.) y profundidad medida (MD).
Tabla 1.Características de diseño Pozo C-034
TVD
(pies)
|
Vsec
(pies)
|
Inc.
Max.
(grados)
|
MD
> a 50°
( pies )
|
4963
|
7102
|
72,54
|
6644
|
El punto de desvío (KOP) del
pozo inició a los 300 pies de profundidad, alcanzando los 50° a los 3101 pies
perforados, dentro de la formación Orteguaza. La
tangente de 72,54° de inclinación se mantiene por 6644 pies hasta alcanzar el
reservorio objetivo, y hasta los 9745 pies de profundidad medida.
El esquema mecánico del pozo incluyó tubería de revestimiento según el
cuadro a continuación:
Tabla 2. Diseño de tubería de revestimiento
Diámetro
Revestimiento
(pulg.)
|
Diámetro
Hoyo
(pulg.)
|
MD Asentamiento
( pies )
|
20
|
26
|
259
|
13
3/8 16 5263
9 5/8
|
12 1/4
|
8556
|
7
|
8 1/2
|
9745
|
Metodología para el diagnóstico preventivo[1]
DensiDaD De los cortes proDuciDos
La densidad de los cortes producidos al atravesar las diferentes
formaciones que se encuentran en la Cuenca Oriente, fue determinada por métodos experimentales a partir
de las muestras tomadas durante la perforación de pozos previos.
La Tabla 3 muestra las densidades de los cortes (ρc)
para las diferentes formaciones. Estos datos fueron tomados de la parte Este de
la Cuenca, y pueden variar dependiendo de la zona de la Cuenca donde se realice
el muestreo.
Tabla 3. Densidad de los cortes de las formaciones de la Cuenca
Oriente
Formación
|
ρc
(lpg)
|
Arcillolita Chalcana
|
23,37
|
Lutita Orteguaza
|
16 , 69
|
Arcillolita Tiyuyacu
|
18,55
|
Arcillolita Tena
|
18 , 55
|
Lutita Napo
|
16,69
|
cálculo De cauDal
crítico para caDa sección
Caudal Crítico (Qcrit) se define como
el caudal requerido para obtener la velocidad anular mínima, que permita el
flujo continuo de cortes a la superficie. El fluido de perforación ejercerá una
fuerza de empuje sobre el corte sumergido. El efecto que esta fuerza tiene
sobre la velocidad de caída del corte, y el caudal crítico (Qcrit),
se pueden determinar a partir de las ecuaciones de Hopkin
modificadas por Bizanti y Alkafeef
(2003).
Así, se calcularon los caudales críticos máximos para cada una de las
secciones considerando cortes de “tamaño promedio” al atravesar las diferentes
formaciones geológicas. La Tabla 4 muestra los resultados de los cálculos
efectuados (Boas y Almeida, 2017):
Tabla 4. Cálculo de caudal crítico para el Pozo C-034
Diámetro Hoyo dh
(pulg.)
|
Diámetro
Tubería
dt
(pulg.)
|
Caudal
Punto Cedente PC
crítico Qcrit
(lb/100 pies2)
( gpm )
|
16
|
5 1/2
|
20 2628
|
12 1/4 5 1/2
20 1220
A partir de estos cálculos se determinó que la capacidad del equipo de bombeo
del taladro de perforación, así como los
caudales máximos de trabajo de las herramientas direccionales (1200 gpm), no son suficientes
para acarrear de manera continua los cortes a superficie en las secciones de
16” y 12 1/4”.
establecimiento De una solución en la etapa De Diseño
Siendo así, en la etapa de diseño del pozo, se delineó una estrategia
de limpieza buscando combinar el efecto de flotación que brinda un fluido más denso, con la erosión de la
cama de cortes, aprovechando el efecto mecánico de la rotación de la sarta de
perforación en combinación con un
fluido de reología media.
Se diseñó un programa de bombeo de “píldoras” o “baches” de fluido de alta densidad y viscosidad, en intervalos
periódicos durante la perforación. La densidad seleccionada para las píldoras fue de 13,5 lpg
(el fluido de perforación se diseñó para alcanzar un máximo de 11,0 lpg
durante la perforación de la sección de 16” y 10 ,0 lpg
en la perforación de la sección de 12 1/4” ).
A partir de esto, se recalculó Qcrit
obteniéndose los resultados
expuestos en la Tabla 5 (Boas y Almeida, 2017).
Tabla 5. Cálculo de caudal crítico para el Pozo C-034 - baches de
13.5 lpg
Diámetro
Hoyo dh
(pulg.)
|
Diámetro
Tubería
dt
( pulg. )
|
Punto Cedente PC Caudal
Crítico
(lb/100 pies2)
Qcrit (gpm)
|
16
|
5 1/2
|
30 2292
|
|
12 1/4
|
5 1/2
|
30
|
1059
|
|
|
8 1/2
|
5 1/2
|
32
|
227
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Figura
1.
Variación de la DEC (lpg) mientras se perfora la
sección de 16” del pozo C-034. El caudal de trabajo fue de 1175 gpm constante en cada parada y se tenía 73° de
inclinación
|
|
Para la sección de 12 1/4”, el caudal crítico con el bombeo de las
píldoras permite teóricamente la limpieza del hoyo con el caudal disponible.
Sin embargo, para el caso de la sección de 16”, si bien hay una reducción del
caudal crítico, todavía sobrepasa por mucho el caudal disponible.
Como segunda medida de prevención,
se optó por definir parámetros de perforación y estaciones de circulación
que permitan el acarreo paulatino de cortes hacia atrás por efecto de erosión.
Se llevó el valor de la rotación de la sarta
al máximo, buscando levantar los cortes de la parte baja del pozo y ponerlos en
el sentido de flujo. Adicionalmente, se limitó la velocidad de perforación
(ROP),
buscando no tener incrementos abruptos en la producción de cortes.
La Tabla 6, muestra los parámetros de perforación que fueron definidos (Boas y Almeida, 2017):
Tabla 6. Parámetros de perforación
definidos por sección.
Diámetro Hoyo dh
Caudal
(gpm) (pulg.)
|
Rotación
(RPM)
|
ROP
Máx.
(pies/hr)
|
16
1200
|
140
|
220
|
12 1/4 1200
140 220
En cuanto a las estaciones de circulación, se planificaron estaciones
cada 1000 pies durante la perforación, y en los viajes de salida (evitando
realizarlo en la misma zona), con máximo caudal y rotación (140 RPM). Durante
la corrida de revestimiento se planificaron estaciones de circulación cada 1000
pies, evitando coincidir con las estaciones de la perforación y viaje de
salida.
El plan de bombeo de píldoras durante la perforación fue también cuidadosamente
analizado. En zonas de arcillolita se planteó el
bombeo de píldoras dispersas (40 bls) cada parada
perforada, y píldoras viscosas – pesadas (40 bls,
13,5 lpg, 120 seg/ct) cada dos paradas perforadas. En zonas lutíticas se estableció bombear únicamente píldoras
viscosa-pesadas cada 2 paradas perforadas. Durante los repasos de la parada se
propuso dar el suficiente tiempo de
circulación a máximas RPM para que la píldora retorne a superficie. Como
práctica se estableció la circulación durante 3 minutos en
fondo a máximas RPM, una vez finalizada la
perforación de la parada, y el repaso durante 18 minutos como mínimo a máximas
RPM de cada parada (Boas y Almeida, 2017).
Metodología para el diagnóstico en tiempo real
DensiDaD equivalente De circulación
Sobre la base del principio de que a mayor contenido de sólidos en el fluido, mayor será la presión
hidrostática en un punto de la columna, se puede tomar medidas de
presión anular en fondo con un sensor acoplado cerca de la broca, para evaluar
cualitativamente la concentración de sólidos
(cortes) en el fluido de perforación.
Si a esta presión hidrostática, se suman las pérdidas de presión en el anular por fricción debido al flujo,
se puede obtener un valor de presión anular total, que transformado a densidad
equivalente circulación (DEC), se convierte en una herramienta importante para
evaluar la evacuación de cortes.
La transformación de la presión anular a densidad equivalente, en
unidades de campo (sistema inglés), se realiza con la siguiente ecuación:
Donde DEC es la
Densidad Equivalente de Circulación (lpg), Pa es
la presión anular (lpc), y TVD la profundidad Vertical Verdadera
(pies). Trabajando en términos de DEC, se puede tener una idea cualitativa de
la carga de cortes en el anular al compararla con la densidad del fluido de perforación, sumada las pérdidas por
fricción esperadas a un caudal determinado. Sin embargo,
también se puede trabajar en términos de analizar el comportamiento de una curva de DEC graficada contra el
tiempo.
Se monitoreó en tiempo real el comportamiento de estas curvas para
tomar decisiones sobre la marcha durante la perforación. Un ejemplo se muestra
en la Figura 1.
En la gráfica se puede observar cómo
mientras se perfora cada parada, la acumulación de cortes frescos del
fondo hace que se incremente la DEC, es decir, se tiene un incremento de
presión anular.
Conforme se repasa cada parada
perforada a máximo caudal y revoluciones en la sarta, y mediante el
bombeo de píldoras acorde al diseño inicial, la DEC tiende a disminuir, como un
síntoma de la evacuación efectiva de cortes.
Préstese atención al comportamiento de la DEC entre la segunda y
tercera hora. Ésta fue una estación de circulación
programada a máximo caudal y revoluciones de la sarta. En esta estación se
bombearon dos “trenes” de píldoras viscosa-pesada
(13,5 lpg, 120 seg/ct, 40 bls).
Al final de la circulación se tiene una disminución de la DEC en
aproximadamente 1 lpg, equivalente a esa profundidad
a aproximadamente 180 lpc de presión. Al final de la
circulación la DEC se sitúa en 10,5 lpg, cercano a la
densidad del fluido que en ese punto era de 10,2 lpg.
Esto permitió concluir, que para ese momento, al menos en el fondo, se había
logrado remover con éxito los cortes.
Cuando se retoma la perforación, se observa que la producción de cortes
hace que la DEC incremente nuevamente, debiendo evacuarlos adecuadamente al
repasar cada parada.
comparación De Dec teórica vs. Dec meDiDa
El comportamiento de la curva de la DEC brinda una idea de sobrecarga
del anular con cortes respecto referido a un valor estable o “normal” de DEC.
Sin embargo, no necesariamente puede brindar por sí sola una idea de “limpieza”
o “suciedad” del hoyo, si no se compara numéricamente.
Para ello, como metodología se adoptó también la simulación de los
valores teóricos de la DEC de un hoyo del que se evacúa efectivamente los
cortes, en intervalos de
profundidad definidos, de forma que estos puedan ser comparados
con las mediciones en tiempo real en fondo.
Las comparaciones se realizaron cada 500 o 1000 pies perforados en
zonas de alto ángulo (más de 50°), y sobre la base de ellas se realizaron
estaciones de circulación o se
modificaron los parámetros de perforación. La Tabla 7 muestra
los valores calculados de DEC, y los valores reales DEC para los diferentes
intervalos muestreados.
Tabla 7. DEC Teórica y DEC Real para intervalos del pozo TPTC-034.
Sección
(pulg.)
|
MD
(pies)
|
DEC
Teórica
(lpg)
|
DEC
Real
( lpg )
|
16”
|
4500
|
11,22
|
11 , 32
|
16”
|
5000
|
11,36
|
11 , 38
|
12 1/4”
|
5500
|
10,71
|
10 , 66
|
12 1/4”
|
6000
|
10,85
|
11 , 10
|
12 1/4”
|
6500
|
10,81
|
11 , 00
|
12 1/4”
|
7000
|
10,94
|
11 , 00
|
12 1/4”
|
7500
|
11,00
|
11 , 20
|
La simulación teórica se puede realizar con cálculos simples “a mano”, aplicando
directamente ecuaciones sencillas que consideran las propiedades reológicas del fluido y los
diámetros del hoyo y las herramientas; a través de hojas de cálculo digital; o de
software especializado para simulaciones hidráulicas de perforación. En este
caso se usó la última alternativa.
análisis De los cortes en superficie
Además del análisis de presión anular, se estableció una metodología para verificar cualitativamente las
condiciones de limpieza en superficie. Cada vez que se bombeaba
una píldora viscosa, se estudiaron los retornos en las zarandas, analizando el
tipo de corte (para verificar
signos de inestabilidad del hoyo), su litología y la
cantidad de cortes reportado en las zarandas.
Cortes provenientes de formaciones más someras, daban una indicación de
formación de camas de cortes y
deficiencia en la evacuación de los mismos, indicando la
necesidad de detener la perforación y realizar una estación de circulación, a máximas RPM y caudal para evacuar
los remanentes. La Figura 2 muestra evidencia fotográfica de lo observado al retorno de una píldora viscosa
pesada.
Para el caso de la muestra registrada en evidencia fotográfica de la
Figura 2, se reportó de 5% a 10% de incremento de retornos de arcillolita, material fino a medio de máximo 8 mm, con
forma irregular y signos de “re-trabajo”. La descripción litológica fue de 100%
arcillolita de la formación Tiyuyacu.
Figura 2. Recortes recuperados en zarandas - píldora a 6500 pies.
En vista de que el material fue “re-trabajado” (indicando efecto de
erosión mecánica sobre cama de cortes) y que la DEC real mostraba valores
un superiores a los calculados, se decidió establecer una estación de
circulación a esa profundidad para evacuar los cortes acumulados en la cara
baja del pozo.
Estas tres herramientas, el seguimiento de la curva de DEC, la
comparación del valor teórico y el calculado, y el análisis de cortes en superficie, se usaron en conjunto como
una sola metodología de diagnóstico cualitativo de la limpieza del pozo,
durante la perforación del TPTC-034 en las secciones de 16” y 12 1/4”.
Con esta metodología, se buscó probar la efectividad de la metodología previa, usada para definir las
prácticas y parámetros de perforación en la etapa de diseño; pero
también se probó su valía para predecir condiciones difíciles en el hoyo, para
viajes de tubería de perforación y corrida de revestimiento. Los resultados
obtenidos se muestran en la siguiente sección.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Como se puede observar en la sección anterior, la metodología propuesta
permite hacerse una idea cualitativa de la limpieza del hoyo y la acumulación
de camas de cortes, de manera indirecta.
Para la sección de 16” se estableció que la limpieza del hoyo era
buena, con posible formación de camas de cortes en la zona de más de 50° de
inclinación, cama de cortes que sin embargo, es erosionada con estaciones de
circulación localizada, como se observa en el comportamiento de la curva de DEC.
Además los valores de DEC se mantuvieron cercanos a los cálculos teóricos, lo
que indica que se lograba remover hacia atrás los cortes acumulados en el
ensamblaje de fondo.
El análisis de cortes en superficie
permitió observar también cortes de formaciones más someras, lo que
indicaba que la cama de cortes estaba siendo erosionada, y que las píldoras
lograban acarrear gran parte del material
acumulado a superficie, al reportar incrementos de 15% en volumen de retornos.
Para la sección de 12 1/4”, por otro lado, la metodología permitió
determinar que las prácticas de limpieza durante la perforación habían
permitido erosionar la cama de cortes, mas no eliminarla completamente en
toda la sección, esto en función de que las lecturas de DEC se mantenía siempre
por encima del cálculo teórico, sobre todo en los repasos de cada parada
perforada. El comportamiento de la curva de DEC se mostró más o menos estable,
lo que permitió concluir que la cama de cortes formada era también más o menos
homogénea en todo el intervalo.
Los retornos que se tuvieron de
cortes en superficie, generalmente provenían de las formaciones que se
atravesaban al momento, lo que indicaba que cortes de las formaciones someras
que componían las camas, quedaban aún en el hoyo. Las píldoras reportaron incrementos de entre 5% y 10% en volumen de cortes, por
lo que era evidente que la capacidad de acarreo no era igual a la sección de
16”, sino menor, lo que es lógico, si se considera que la sección tangente es
más larga.
Los resultados de la aplicación de la metodología también pueden ser
medidos indirectamente. Una medida de la limpieza del hoyo en perforación, es
la “facilidad” o “dificultad” con la
cual se realizan los viajes de tubería de perforación, así como las
corridas de tubería de revestimiento.
Por otro lado, hasta hoy en la Cuenca Oriente, es práctica común
realizar “viajes de calibración” con tubería de perforación para “acondicionar”
el hoyo previo a la corrida de tubería de revestimiento. Sin embargo, si las
condiciones de hinchamiento o inestabilidad de las paredes han sido
controladas, el único problema que quedaría por tratar para corridas de tubería
de revestimiento, es justamente la limpieza y la formación de las camas de
cortes.
Siendo así, una forma de determinar cualitativamente buena limpieza de hoyo, es verificar la “calidad de viaje”
a través de la velocidad de sacada de la tubería de perforación.
En zonas con mayor acumulación de cortes, será necesario realizar mayor
cantidad de estaciones de circulación para removerlos, que en zonas de menor
acumulación. Para el pozo estudiado en este trabajo, la sección que presenta mayor dificultad en cuanto a limpieza es la de 12
1/4”, ya que se tiene una tangente continua de 3293 pies a 73° de inclinación
en hoyo abierto. Esto fue corroborado aplicando la metodología planteada.
Con lo explicado líneas arriba en
mente, se estableció la necesidad de realizar cinco estaciones de
circulación durante el viaje de salida en la sección de 12 ¼” (en la sección de
16” se realizaron solo 3 estaciones), pues se sospechaba una acumulación de
cortes continua en la cara baja del pozo. Las estaciones de circulación se
realizaron espaciadas 1000 pies las primeras tres (tomando en cuenta la primera
en fondo), y luego cada 500 pies las siguientes, puesto que el arrastre de la
sarta durante el viaje (40 klbs por encima del peso
medido en ese punto) mostraba acumulación de cortes en la parte más somera del
hoyo abierto.
El diagnóstico de limpieza elaborado con la metodología planteada, permitió establecer con confianza, la posibilidad
de correr la tubería de revestimiento, sin necesidad de viajes de calibración
en las secciones de 16” y 12 1/4”. Como era de esperar, la corrida de
revestimiento se previó más lenta para la sección de 12 1/4”. Adicionalmente,
al determinar que había una alta
probabilidad de que todavía exista una cama de cortes (aunque ya erosionada) en el
hoyo, se contempló la necesidad de correr el revestimiento con anillos de
torque, que permitieran rotar la tubería mientras se circula, para ayudar aún
más en la remoción de esos cortes remanentes.
La Figura 3 muestra las velocidades de viaje de la tubería de
perforación, en hoyo abierto (sin revestimiento) para las secciones de 16” y 12
1/4”, y las velocidades de corrida de tubería de revestimiento para las mismas
secciones.
Figura 3.Velocidades de viaje y corrida de revestimiento pozo TPTC-034.
Como se predijo, de acuerdo al diagnóstico entregado por la metodología
planteada, la tubería de revestimiento bajó totalmente libre en la sección de
16”. Por otro lado, en la
sección de 12 1/4” bajó libre hasta los 7890 pies, donde
el arrastre de la cama de cortes ya erosionada, obligó a continuar con caudal y
rotación hasta el fondo (los últimos 620 pies), situación que se había previsto
de igual forma.
CONCLUSIONES
Lo anterior expuesto, permite
concluir que la metodología planteada para el diagnóstico cualitativo
en tiempo real de la limpieza del hoyo, se convirtió en
una herramienta adecuada para la toma
de decisiones durante la ejecución de la operación de perforación del pozo.
Si bien al momento existe software
desarrollado sobre la base de algoritmos matemáticos, que buscan simular
la formación de camas de cortes, estos todavía no logran considerar todas las
variables involucradas para una aproximación
adecuada. Siendo así, las herramientas de análisis cualitativo, como la
metodología desarrollada y publicada en este artículo, se convierte en una herramienta valiosa para la definición de prácticas operacionales
que ayuden a mitigar el problema, y lleven a optimizar tiempo y costos en la
perforación de pozos.
No es posible con el uso de esta metodología, generalizar
comportamientos únicos de los cortes para todos los pozos, combinando los comportamientos específicos analizados
en cada herramienta; sin embargo, el entendimiento físico del fenómeno permite
elaborar “imagen” de lo que ocurre en el pozo, que oriente la toma de
decisiones en tiempo real, optimizando el uso de recursos.
AGRADECIMIENTO
Los autores agradecen a PETROAMAZONAS EP, por brindar las facilidades
para la realización de este estudio y la publicación de sus resultados. En
especial agradecen a su Gerente Coordinador de Operaciones, Ing. Darío Cuenca,
y Gerente de Perforación, Ing. Freddy Ramírez.
REFERENCIAS
Bizanti, M. S. & Alkafeef,
S. F. (2003). A Simplified Hole Cleaning
Solution to Deviated and
Horizontal Wells. Society of
Petroleum Engineers. doi:
10.2118/81412-MS
Boas, J. y Almeida, D. (2017). Prácticas para la optimización de la
limpieza hoyo, en la
perforación de pozos de alto ángulo y largo alcance en el campo Tiputini – Bloque 43, PETROLEO&GAS, 13 (1), 23-28.
Brown, N. P., Bern, P. A.
& Weaver, A. (1989). Cleaning Deviated Holes: New Experimental and
Theoretical Studies. Society of Petroleum Engineers. doi:10.2118/18636-MS
Power, D. J., Hight, C., Weisinger, D. & Rimer, C. (2000). Drilling Practices and Sweep Selection
for Efficient Hole Cleaning in Deviated Wellbores. Society
of Petroleum Engineers. doi:10.2118/62794-MS.
Rasi, M. (1994). Hole Cleaning in Large, High-Angle
Wellbores. Society of Petroleum Engineers. doi:10.2118/27464-MS.
Saasen, A. (1998). Hole Cleaning During Deviated
Drilling - The Effects of Pump Rate and Rheology. Society of Petroleum Engineers. doi:10.2118/50582-MS.
ANEXOS
Anexo 1. Tabla de conversión de unidades de campo (UC) a unidades del
Sistema Internacional (SI).
Medida
|
UC
|
SI
|
Factor de
conversión
|
Longitud
|
pie
|
m
|
0,3048
|
Diámetro
|
pulg
|
m
|
0,0254
|
Densidad
|
lpg
|
Kg/m3
|
119,83
|
PC
|
lb/100 pies2
|
Pa
|
0.4788
|
Caudal
|
gpm
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m3/s
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7,57x10-5
|
Velocidad
|
pies/hr
|
m/s
|
0,3048
|
Presión
|
lpc
|
Pa
|
6894,76
|
Volumen
|
Bl
|
m3
|
0,1590
|
Visc. de embudo
|
seg/ct
|
seg/m3
|
4000
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Recepción: 4
de marzo de 2017
Aceptación: 18
de mayo de 2017