Presión. Estática de fluidos

6: Perforación Con Presión Controlada(MPD) :Es un proceso de perforación adaptativo usado para contralar en forma precisa el perfil anular de presión a lo largo del pozo abierto mientras se perfora el hueco. Los objetivos son determinar los limites reales de presión en fondo y manejar el perfil hidráulico de presión de acuerdo a los limites. Es una técnica de aplicación dirigida a la mejor practica de la operación de perforación y la reducción de tiempos no productivos (NPT). INFORMACIÓN REQUERIDA PARA LA APLICACIÓN DE LA Técnica DE MPD: Carácterísticas del yacimiento : Tipo de Yacimiento. Profundidad TVD/MD. Espesor del intervalo a perforar (Margen de navegación para pozos horizontales). Mecanismo de producción. Índice de productividad (IPR). Estimativo de los influjos esperados. Gradiente de presión de formación.

Carácterísticas de los fluidos del Yacimiento

Composición (gas, crudo y agua). Gravedades específicas de los fluidos. Gravedad API del crudo. Relación gas/aceite. Hay presencia de H2S? C02?. Viscosidades. Contenido de parafinas o asfaltenos. Punto de Burbuja. Punto de Rocío.

Información adicional

.Diseño mecánico. Programa direccional. Tipo y carácterísticas del motor de fondo a utilizar. BHA a utilizar. Tipo y carácterísticas del fluido de perforación a Utilizar. Viscosidad del fluido a diferentes Temperaturas. 

Pasos que involucran en la selección del MPD

Definir, identificar y establecer el objetivo. Adquirir información. Análisis hidráulico. Selección del método. Viabilidad económica del MPD. Estudio de los riesgos y el análisis operativo y la identificación de los riesgos.

Método de selección

Existen muchas variantes del MPD, cada una es útil en un escenario específico y resuelve sus problemas. Muchas veces la selección de un método depende de: Análisis hidráulico., Condiciones y limitaciones del mástil y los equipos., Disponibilidad del personal., La técnica MPD tiene un rango amplio de aplicabilidad:
Para un pozo exploratorio del que se desconoce elcomportamiento geológico.

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Para pozos en desarrollo que presentaronproblemas en perforación y que se desean corregiro mitigar.

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Para pozos marinos. .

Los problemas para lo que la técnica aplica son:

 Ventana de fluido de perforación estrecha (pequeña diferencia entre el gradiente de presión de poro y/o derrumbe y el gradiente de fractura)., Escenas de pérdida continúa de fluido o influjos., Inestabilidad de pozo.,

Dificultad en el control de pozo., Baja Tasa de perforación., Reservorios con presiones anormales y subnormales., Implementación de un sistema de seguridad., MPD:
La esencia es controlar el pozo ejerciendo una contrapresión en superficie ( Choke automático ) , durante la perforación y los viajes, No permite el ingreso de fluidos de formación durante la perforación y durante los viajes, Si hay ingreso se controla con dispositivos en superficie sin interrumpir la perforación.

Herramientas Básicas:

Separador atmosférico básico,
Válvulas de fondo de pozo ( DDV ). Se instala encañería para hacer viajes muchos mas rápidos ,pueden ser recuperables o fijas

Paquete de compresión con unidad generadora deN2 para aliviar lodos y la ventada de perforaciónes muy reducida.

Dos categorías de MPD:

Reactiva:Los equipos de superficie deben tener sistema delodo cerrado y presurizable. Ya que permite manejarmas eficientemente las reacciones ante las sorpresasdel pozo. Se utiliza después de encontrarse con elproblema. Mejora la detección, la seguridad y lareacción ante condiciones de presión inesperadas,usando métodos y herramientas adecuadas. 

Proactiva:

Los fluidos y programas de cañería de entubación se diseñan desde el comienzo (esta categoría es mas beneficiosa off shore ya que los pozos son mas complejos y los NPT mas costosos). Se planifica el MPD, diseñando el sistema más apropiado para las necesidades específicas del pozo y su programa de perforación. Usa herramientas que disminuyan la posibilidad de ocurrencia de un evento. Combinación de equipos con fines específicos como alterar el perfil de presión en una o varias secciones, ejercer control a través del pozo expuesto o eliminar problemas con anticipación. Reduce NPT y costos.

Cuatro variantes MPD

Perforación con presión de fondo constante, Perforación con tapón de lodo presurizado, Gradiente dual, HSE Salud Seguridad y medio ambiente – Control de retorno de fluido. La perforación con doble gradiente : Se trata de un tipo de perforación no convencional, que nos permite ampliar nuestra ventana operativa.

Consiste en perforar con dos gradientes de presión, uno en la columna del riser y otro en la columna debajo del lecho marino, con dos lodos distintos, lo que nos permite economizar en estos, pues se puede llenar la columna del riser con un fluido mas económico que funcione mas adecuadamente para la situación. Generalmente para alivianar el fluido se utiliza gas nitrógeno Por otra parte, se pueden enfrentar problemas durante la perforación como la inestabilidad del pozo o el daño a la formación, hoy en día, utilizando lodos inhibidores que previenen o controlan esta situación, pero que tienen un elevado costo.

Salud, Seguridad y medio ambiente - Control de retorno de fluido (HSE):

Técnica reactiva usada como medida de seguridad, enel cual un dispositivo de control rotatorio re direccionael fluido de perforación a través de una línea y asípodemos enviarlo hacia el sistema de control desólidos o hacia el estrangulador.Esta técnica se caracteriza por la detección decualquier influjo, obteniendo como resultado ladisminución de problemas en la densidad del fluido deperforación alterado por el contacto con gas y lacontinuidad de la perforación incluso durante eventosde control de pozo como influjos.

Sistema de circulación continuo (ccs):

Permite circular mientras se hacen conexiones detuberías.

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En pozos de altas presiones, y temperaturas, los cambios de temperatura pueden ser grandes. Ellodo en el fondo (estático) puede sobrecalentarseafectando sus propiedades.

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También mejora la limpieza del pozo y minimizaralos riesgos por gas.

Medidor de flujo coriolis

Obtiene un buen control de las condiciones del agujero. Toma mediciones de flujo másico, caudal volumétrico, densidad del lodo y temperatura.

Válvulas de retención

Están en el BHA, normalmente por encima del MWD (Measure While Drilling)., Para evitar flujo hacia arriba en la sarta al aplicar contra-presión por el anular y mantener una contra-presión positiva en los viajes., Sin ello puedo tener flujo hacia arriba dentro de la sarta, apagando el MWD., Generalmente se instalan 2 o 3 válvulas.

Chocke manifold / Estrangulador múltiple:

El Chocke y el Equipo de Control Rotativo son elprincipal medio para controlar la presión de fondo.

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Al cambiar la posición del estrangulador, semanipula la contra-presión aplicada en superficie,manteniendo la presión de fondo dentro de loslímites fijados.,