Hoyo de rata en perforación de pozo

Método DE Perforación CON CASING DRILLING

Consiste en 5 niveles para el Casing Drilling: Nivel 1: Agujeros pre-perforados, donde el CDS es utilizado como equipo de superficie para bajar el revestidor aplicando rotación, circulación, etc. (Zapata Rimadora Opcional). Nivel 2: BHA simple de CD, para ser utilizado en pozos verticales sin necesidad de control direccional.
(BHA No Recuperable). Nivel 3: Uso de un BHA específicamente diseñado para ser recuperado sin sacar el revestidor hasta superficie. Nivel 4: Nuevo Colgador de Liner de Múltiples Asentamientos, lanzamiento a finales de 2010. Nivel 5: Nuevo sistema, un prototipo ya disponible en proceso de evaluación hoy en día.

Métodos DE CASING DRILLING:

Alternativa recuperable: consiste de un sistema para llevar a cabo operaciones direccionales con un conjunto de fondo (BHA) recuperable ajustado dentro del "casing“. Alternativa no recuperable: el segundo consiste de un sistema de rotación del casing desde superficie, al cual se adapta una zapata perforadora y perforable, que permite la cementación inmediata. SISTEMA RECUPERABLE CASING DRILLING: Utiliza un BHA convencional de perforación unida a la primera junta del revestimiento, que tiene la siguiente configuración: Una broca triconica o de pdc, un motor, un mwd, lwd, rss, coring, un conjunto de brazos ensanchadores de hueco y las herramientas direccionales que se requiera implementar. Permite realizar trabajos tales como, perforación direccional, toma de registros en tiempo real, corazonamientos, perforación con sistemas rotary steerable, entre otros. Al alcanzar el punto de casing planeado, se procede a bajar con tubería de perforación o con cable, dentro del casing para recuperar el BHA, cuando este se encuentra en superficie, la sección del pozo queda terminada para iniciar la fase de cementación. HERRAMIENTAS Y ACCESORIOS UTILIZADOS EN CASING DRILLING RECUPERABLE: En la parte inferior de la sarta se encuentran conectadas las herramientas de fondo. Este sistema se compone de dos cuerpos principales que se acoplan el uno en el otro.

La parte interior de este conjunto incluye las siguientes herramientas y accesorios: Wireline Setting Tool accesorio que conecta el Drill lock Assembly con el cable, permite correr o retirar el ensamblaje de fondo por dentro del revestimiento. Drill Lock Assembly (DLA) el mecanismo DLA tiene como función principal, anclarse al revestimiento en el componente conocido como CPN (Casing Profile Nipple) para transmitir cargas torsionales y axiales al BHA. El CPN es el punto de posicionamiento del DLA para las operaciones de recuperación y anclaje. SISTEMA NO RECUPERABLE CASING DRILLING: Un arreglo no recuperable, o fijo, puede ser utilizado para perforar pozos con tuberías de revestimiento cortas (liner) o con sartas de revestimiento completas. Una broca va conectada directamente al revestimiento para lo cual es posible usar un zapato perforador perforable o una broca convencional. La broca puede permanecer en la tubería de revestimiento y cementarse en su lugar o puede soltarse y dejarse caer en el fondo del pozo para posibilitar la adquisición de registros. Las brocas o zapatos perforables, poseen estructuras de corte externas para perforar pero pueden ser removidas mediante fresado. CASING DRILLING Y MOTORES DE FONDO DIRECCIONALES: : Para las operaciones de Casing Drilling y motores de fondo direccionales, el motor y la cubierta acodada se encuentran ubicados antes del ensanchador, esto produce la rotación del ensanchador y de la broca, lo que permite la perforación por deslizamiento sin hacer rotar la sarta entera para efectuar las correcciones direccionales. En consecuencia la geometría y la rigidez del BHA obligan a la broca a realizar cortes a lo largo de un trayecto circular. En la perforación direccional con tubería de revestimiento, tres puntos determinan la tasa de incremento de ángulo para un motor direccional, el punto inferior sigue siendo la broca, pero el segundo punto no se encuentra ubicado en la cubierta del motor (se debe utilizar un motor más pequeño que el pozo para pasar a través de la tubería de revestimiento en un arreglo recuperable) ya que a menudo no se pone en contacto con la pared del pozo. En cambio, un estabilizador rotativo no cortante situado por debajo de los patines de las aletas del ensanchador funciona como segundo punto de control.

El empleo de un motor PDM direccional demostró que es posible perforar pozos direccionales con tubería de revestimiento, pero la eficiencia de la perforación durante estas pruebas no resultó competitiva ya que al ser de menor tamaño existe una relativa falta de potencia en comparación con las versiones mas grandes lo que provoca una reducción en las ratas de penetración ROP’s… 

Causas que originan la desviación de la vertical:

En una gran proporción los pozos son perforados desde una locación directamente sobre el reservorio objetivo. Con el fin de perforar un pozo exitosamente, el pozo debería ser perforado verticalmente, o casi verticalmente.  La desviación del pozo de su verticalidad sin control puede ocasionar la perdida del mismo, o resultar en un pozo estéril ya que no llega al objetivo productivo. Las causas mas comunes son:

A) Litología ínter estratificada / Perforabilidad

La litología ínter estratificada (con capas alternadas de formaciones duras y blandas) Hace difícil mantener el ángulo del pozo pues tienen diferentes perforabilidades, ocasionando que la broca se desvíe de su curso, vertical.

B) Buzamiento

El buzamiento de la formación ( el ángulo al cual la formación se separa de la horizontal) puede ocasionar un pozo a desviarse. En formaciones con un grado alto de buzamiento, los planos de asentamiento de las capas proporcionan un ángulo natural y fácil para ser seguido por el trepano, tendiendo así a desviarse hacia abajo por el plano de buzamiento.

C) Fallas

La perforación a través de fallas ( una fractura en la formación donde un lado de la fractura se desplaza hacia arriba, o hacia abajo, o lateralmente en posición relativa a la roca al otro lado de dicha fractura) puede ocasionar que un pozo se desvíe de la vertical.

D) Malas practicas de perforación

El excesivo peso en el trepano acentúa la tendencia a salirse de curso. Mas peso puede compensar un trepano gastado o embolado. Demasiado portamechas de diámetro delgado comparado con el pozo hace posible que la sarta se mueva lateralmente. Estos movimientos pueden ser evitados usando estabilizadores y herramientas de diámetro adecuado. Si el BHA no está estabilizado, el trepano se desviará más fácilmente, creando entonces un pozo desviado.

Problemas asociados a la desviación :
El problema más crítico asociado con la desviación es fallar en llegar al objetivo, pero pueden haber varios problemas operacionales que pueden resultar en mayores costos del pozo debido al tiempo extra requerido para corregir el problema. A) Patas de perro y ojo de llave.
La desviación del pozo se expresa en términos de la inclinación con respecto a la vertical. Cuando hay un cambio brusco de dirección, se forma una pata de perro que consiste en un cambio brusco en la dirección del pozo que hace un curso más difícil para que la sarta lo siga.

Ojo de llave

Cuando una pata de perro es severa y no se corrige, se puede desarrollar un ojo de llave. La sarta está en tensión y tratará de enderezarse cuando esté pasando una pata de perro. Esto resulta en una fuerza lateral sobre la sarta que tiende a introducirla dentro de la pared del hueco. Al rotar con la sarta tensionada, se producirá un surco sobre la pared donde se mete la tubería. El diagrama anterior ilustra en la formación de un ojo de llave.