UNIDAD 1”CONTROL DE POZOS”

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE

CERRO AZUL

CATEDRÁTICO: ING. ATENOGENES GALLARDO CRUZ.

MATERIA: TERMINACIÓN Y MANTENIMIENTO DE POZOS.

CARRERA: ING. PETROLERA

INTEGRANTES:-ANTONIO DE LA CRUZ DALIA.

-ARVIZU MAR JOSE JUAN.-CRUZ CLEMENTE DANIEL RENE.

-FRANCISCO MORALES YENNI IBETH.

-ESTOPIER HERNÁNDEZ VICTOR HUGO.

CERRO AZU, VER., A 2 DE SEPTIEMBRE DEL 2015.

INTRODUCCIÓN

1.1 CONTROL DE POZOS

Figura # 1

En los pozos petroleros, durante las etapas de perforación, terminación y mantenimiento de los mismos, existe la posibilidad de que se origine un brote. Esto se debe al desbalance entre la presión de formación y presión hidrostática del fluido de control.

Figura # 2 Descontrol de pozo.Figura # 3 Siniestro de un descontrol de pozos en plataforma.

CONCEPTOS DEL CONTROL DE POZOS

En el control de pozos el estudio de los principios básicos nos proporciona los fundamentos para la comprensión de los fenómenos que se presentan al descontrolarse un pozo y así poder tomar las decisiones correctas para su control.

Control de pozos: Es mantener la presión de formación debajo de la presión ejercida por el gradiente hidrostático generado por un fluido de control.

Brote o influjo: Es la entrada de fluidos provenientes de la formación al pozo, tales como aceite, gas, agua, o una mezcla de estos.

Al ocurrir un brote, el pozo desaloja una gran cantidad de lodo de perforación, y si dicho brote no es detectado, ni corregido a tiempo, se produce un reventón o descontrol.

Descontrol: Se le llama descontrol al influjo de fluidos que no puede manejarse a voluntad dado un problema en las conexiones superficiales de control o debido una respuesta tardía o alguna técnica mal empleada.

Durante las operaciones de perforación , se conserva una presión hidrostática ligeramente mayor a la de la formación. de esta forma se previene el riesgo de que ocurra un brote . sin embargo en ocasiones, la presión de formación excederá la hidrostática y ocurrirá un brote, esto se puede originar por lo siguiente:

Densidad insuficiente del lodo.Llenado insuficiente durante los viajes.Sondeo del pozo al sacar tubería

rápidamente. Contaminación del lodo.Pérdidas de circulación.

A continuación serán descritos los conceptos que estarán involucrados en el manejo y control de las presiones.

a) Presión Hidrostática (Ph): Se define como la presión que ejerce una columna de fluido debido a su densidad y altura vertical y se expresa en o .

Densidad: Es la masa de un fluido por unidad de volumen y se expresa en o lb/gal.

Gradiente de presión (Gp): Es la presión hidrostática ejercida por un fluido de una densidad dada, actuando sobre una columna de longitud unitaria.

Figura 4: Gradientes de formación.

b) Presión de formación: Es la presión de los fluidos contenidos dentro de los espacios porosos de una roca, también se le llama presión de poro.

Figura 5

Presión normal: Son aquellas que se pueden controlar con densidades del agua salada. Las densidades del fluido requerido para controlar estas presiones es el equivalente a un gradiente de 0.100 a 0.108 [(kg / cm2) / m].

Presión subnormales: Son aquellas que se pueden controlar con una densidad menor que la de agua dulce, equivalente a un gradiente menor de 0.100 [(kg / cm2)/ m].

Presión anormal: Son aquellas en que la presión de formación es mayor a la que se considera como presión normal. Las densidades de fluidos requeridos para controlar estas presiones equivalen a gradientes hasta de 0.224 [(kg / cm2) / m].

Figura 6: Clasificación de las presiones de formación.

c) Presión de sobrecarga(Ps): Es el peso de los materiales que se ejerce en un punto determinado en la profundidad de la tierra.La fórmula para conocer la presión de sobrecarga, σSC:

d) Presión de fractura(Pf): Es la presión a la cual se presenta una falla mecánica de una formación, originando perdida de lodo hacia la misma, esta puede ser parcial o total.

e) Presión de fondo en el pozo(Pwf): Cuando se perfora se impone presión en el fondo del agujero en todas direcciones. Esta presión es la resultante de una suma de presiones que son la hidráulica ejercida por el peso del lodo: la de cierre superficial en tubería de perforación (TP); la de cierre superficial en tubería de revestimiento (TR); la caída de presión en el espacio anular por fricción; y las variaciones de presión por movimiento de tuberías al meterlas o sacarlas (pistón/ sondeo).

d) Presión diferencial: La presión diferencial es la diferencia entre la presión hidrostática y la presión de fondo. Es negativa si la presión de fondo es mayor que la hidrostática. Se dice que una presión es positiva cuando la presión del yacimiento es mayor que la presión hidrostática y es negativa cuando la presión hidrostática es mayor que la del yacimiento.

Presion de cierre es el resultado de la diferencia de la presion hidrostàtica y la presion de formación.En la mayoría de los casos, la Presión de cierre en la tubería de revestimiento (PCTR) será más alta que la Presión de Cierre en la Tubería de Perforación (PCTP). Esto se debe a que los fluidos de la formación con mayor facilidad fluyen al espacio anular, desplazando al lodo y disminuyendo su columna hidrostática, lo que no ocurre comúnmente con el lodo del interior de la sarta, por lo que generalmente se toma el valor de PCTP como el más confiable para calcular la densidad de control.

PRESIONES DE CIERRE, PCTP Y PCTR

1.2 MÉTODOS DE CONTROL DE POZOS

En el control de pozos el estudio de los principios básicos proporciona los fundamentos, tanto para la solución de problemas sencillos como complejos.

 Los principales métodos de control de pozos que mantienen una presión constante en el fondo son:Método del perforador.Método de espere y densifique (del ingeniero).Método concurrente.

OBJETIVOS DE LOS MÉTODOS DE CONTROL

Evaluar al brote con seguridad.Restablecer un control primario.Evitar brotes adicionales.Evitar exceso de presión en superficie y

fondo del pozo a fin de no inducir un reventón subterráneo.

 MÉTODO DEL PERFORADOR

Se basa en el principio básico de control, requiere de un ciclo de circulación para que los fluidos invasores circulen fuera del espacio anular, utilizando el lodo con densidad original a un gasto y presión constante y un estrangulador ajustable.Figura 7

Presión de bombeo (Método perforador).

La secuencia de eventos para el método del perforador son:

1. Cierre del pozo.

2. Abra el estrangulador y acelere la bomba hasta que alcance la velocidad adecuada.

3. Ajuste el estrangulador hasta que la presión anular sea igual a la presión de cierre en la tubería de revestimiento PCTR, manteniendo contante el gasto reducido de circulación.

4. Registre la presión en la TP igual a la inicial de circulación.

5. Manteniendo constante el bombeo, abra o cierre el estrangulador para mantener una presión constante en TP.

6. El lodo de control alcanza la barrena, el lodo de control retorna a superficie, pozo controlado.

Figura 7 Presión de bombeo (Método perforador).

Este método implica cerrar el pozo mientras se espera la preparación de un lodo con densidad adecuada para equilibrar la presión hidrostática con la presión de formación. Sobre todo se recabaran los datos necesarios para efectuar el cálculo de control.

MÉTODO DE DENSIFICAR Y ESPERAR (DEL INGENIERO)

Objetivos del Método:• Controlar al pozo en una circulación, siempre y cuando

el pozo permita aplicar este método.• Llevar de la mano al operador del pozo durante el

evento del control.• Tener un proceso de control rápido y seguro.• Manejar la calidad del control con precisión.

Secuencia de control 1. Abra el estrangulador y simultáneamente inicie el bombeo de lodo con densidad de control a un gasto reducido. (Qr).2. Ajustando el estrangulador, iguale la presión en el espacio anular a la presión de cierre de la tubería de revestimiento (PCTR).3. Mantenga la presión en el espacio anular constante, con la ayuda del espacio anular constante, con la ayuda del estrangulador, hasta que el lodo con densidad de control llegue a la barrena.4. Cuando el lodo de control llegue a la barrena, lea y registre la presión en la tubería de perforación.5. Mantenga constante el valor de presión en la tubería de perforación. Si la presión se incrementa abra el estrangulador. Si disminuye, ciérrelo. 6. Continúe circulando, manteniendo la presión en la tubería de perforación constante hasta que el lodo con densidad de control alcance la superficie. 7. Suspenda el bombeo y cierre el pozo. 8. Lea y registre las presiones en las tuberías de perforación y de revestimiento.9. Si las presiones son iguales a cero, el pozo está controlado. En caso contrario, la densidad del lodo bombeado no fue la suficiente para igualar la presión de formación, por lo tano se deberá repetir el procedimiento.

Figura 8 Presión de bombeo (método del ingeniero).

Este método se inicia al circular el lodo con la densidad inicial. Se adiciona barita hasta que el lodo alcanza su peso de control. Este método requiere de circular varias veces el lodo hasta completar el control del pozo.

MÉTODO CONCURRENTE

Secuencia del control 1. Registre la presión de cierre en TP y TR.2. Iniciar el control a una presión reducida (Pr) de

circulación constante, hasta totalizar las emboladas necesarias para llenar el interior de la tubería de perforación.

3. El operador del estrangulador debe controlar y registrar las emboladas de la bomba y graficar la densidad del lodo a medida que se va densificando.

4. Al llegar a la barrena se tiene la Pfc, por lo que se debe mantener la presión constante hasta que el lodo densifica alcance la superficie.

Descripción de los eventos Este método puede utilizarse inmediatamente al conocer las presiones de cierre y sobre todo es recomendable cuando se requiera una densidad de lodo muy alta.El número de circulaciones será función del aumento de la densidad del lodo, el volumen activo y las condiciones del fluido en el sistema, así como la capacidad de los accesorios y equipo de agitación para preparar grandes volúmenes de lodo.

BIBLIOGRAFIA

Aquino San Agustin, B. (s.f.). Problemas durante la perforación. México.autor, S. (s.f.). CONTROL DE POZOS. En CONTROL DE POZOS (págs. 1- 10).(s.f.). Control de brotes. En O. Hernández Martínez. México.