Pr61ogo

Un Enfoque Hacia Las

Operaciones Sub-Balanceadas (OS8)

La perforación y completación Sub-balanceada continuan ganando popularidad a tasas no igualadas por nuevas tecnologias en la industria petrolera desde la introducción de la perforación horizontal a principios de los 1980's.

A finales de 1995, el Departamento de Energía de los Estados Cuidos llevó a cabo una encuesta para determinar el mercado potencial para productos de perforación Sub­balanceada en los Estados Unidos de América. De acuero eon dicha encuesta, tres de los seis: principales obstácu los calificados como los mas críticos por Jos encuestados se relacíonaban con:

• Desconocimiento de OSB • Inexperiencia con OSB • Carencia de herramientas de planeadón y entrenamiento en OSB

El Manual de Operaciones Sub-Balanceadas de Signa Engineering Corp.. enfoca directamente estos temas de una manera única y organizada, consistente con las técnicas propias de anál1sis de proyectos. Este material se presenta, en su mayorla~ en el orden en el cual un proyecto de tipo sub-balanceado seria planeado y diseñado. El planear y llevar a cabo cualquier proyecto, especiálmente cuando nuevas tecnologjas están siendo aplieadas. es en cierta manera un proceso de iterativo. El proceso sugerido lleva al ingeniero a través de la correcta identificación del candidato, la seleeción de la técnica apropiada, un entendimiento completo de los parámetros operacionales de perforación que deben de Ser defmidos, a fin de seleccionar correctamente el equipo de superficie y su correcta ubicación, y por último, la correcta seleeción de la técnlca de completadón para el mencionado candidato.

Una vez 105 procesos prelimínares han sido completados, un detallado análisis de riesgo se llevará a cabo y se apJicarán los refinamientos correspondientes al plan original a frn de minimizar dicho riesgo. Finálrnente, se ofrece información y recomendaciones pertinentes para reconoeer y controlar problemas que pudieran ocurrir durante la fase de perforación.

<&1 19S8 Signa Er.gir,eerir,g Corp Manual de Operaciones Pagina jj¡ de x TojOS lo~ Derechos. Reservados,

Sub~Balanceadas

Prólogo

El concepto de operar de foma intencional reservorios con técnicas de perforación sub­balanceada era inpensable para la mayoria del personal de perforación y completación hasta hace muy pocos años. Sin embargo, el uso de técnicas sub~ba]anceadas, las cuales nacieron de la necesidad en areas donde las técnicas convencionales no eran suficientes para Hevar a cabo el trabajo, ha crecido hasta el punto de que una industria especializada ha crecido al .rededor de dicha técnica. Muchos beneficios saltan a la vísta cuando éstas teerucas se ap1ican correctamente y en el escenario correcto El primer paso en la comprensión de estos benefieios es familiarizarse de una forma exacta con lo que el ténnino "sub-balaneeado" abarca, seguido de un análisis de lo que ha tenido éxito o no en el pasado.

Buena suerte con el Curso de Entrenamiento Sub~balnceado con Signa Engineering Corp.

Manual de Operaciones © 199a5.gna Erigineetir'<g COIP fodos los Derechoc Resc!YsdOsSUb-Bafanceadas

Indice

Capítulo 1 Introducci6n

1,1 Introducción 1 ,1,1 Defiociones 1.1.2 Perspectiva Histórica de las Operaciones Sub·Bafanceadas 1.1.3 Resurgimiento T ecnofógico de la PeIforacWn Sub-Balanceada 1.1.4 Beneficios de las Operaciones Sub~Balanceadas

Referencias

Capítulo 2 Identificación de Candidatos y Selección de Técnica

2,1 -Identificación de Candidatos 2,1,1 - Aspectos Geofísicos y Geológicos 2.1.2 - Carader[sticas del Reservono 2.1,3 - Otras Características y Resumen de Identificación de Candidatos Referencias

2.2 - Selección de Técnica 2,2.1, - Construcción del Hoyo y Restricciones Mecánicas 2.2.2 - Beneficios y Desventajas de los Diferentes Sistemas de Fluidos 2.2.3 ~ Tabla de Flujo para Selección de Fluído y Candidato 2.2.4 - Anteproyecto Económico Referencias

Capítulo 3 Operaciones Sub-Balanceadas

3.1 Operaciones Mudcap 3.1.1 - Aplicaciones Mudcap 3,1.2 - Perforación Mudcap 3.1,3 - Hidráulica 3,1 A - Equipo 3,1.5 - Procedimientos Especiales 3.1,6 - Completaciones Mudcap Referencias

3.2 Operaciones con Flujo ("Vivas") 32.1 - Collcepto Gelleral 3,2.2 - Obteniendo Condiciones Sub~Balanceadas

3,2,3 - Selección de Fluidos 3,2.4 - Equipo de Superficie Referencias

1998 Signa Ergireeñr.g Corp. Manual de OperacJones Páginavde x Todos lOS Derecros Reservaco>

SUb~Balanceadas

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3.3 - Fluidos Aereados y Gasificados 3.3.1 - Descripción del Concepto General 3.3.2 - Reologia/Hidraulica de Fluidos 3.3.3 - Equipo Referencias

3.4 Operaciones con Espuma 3.4,1 - Descripción del Concepto General 3.4.2 - Reología/Hídraulica de Fluidos 3.4.3 - Equipo 3.4.4 - Otras Consideraciones Referencias

3.5 - Operaciones con Gas/Niebla 3.5.1 - Descripdón del Concepto General 3.5.2 - Reologla I Hidráulica 3.5.3 -Iniciando Operaciones de Aire, Gas, o Niebla 3.5.4 - Equipo 3,5.5 - Consideraciones/Procedimientos Especiales Referencias

3.6 - Operaciones Snubbing 3.6.1 - Descripción del Concepto General de la Perforación Snub 3.6.2 - Aplicación de la Perforación Snub 3,6.3 - Requerimientos de Equipo Adicional y Aplicaciones en Hoyos Convencionales 3.6.4 - Cuadrillas 'f Operaciones de Perforacíón Snub 3.6,5- Conclusiones Referencias

3.1- Operaciones con Tubing Continuo (Coiled..Tubing) 3.7.1- Concepto General de Operaciones con Tubing Continuo (Coiled~Tublng)

3.7.2 - Equipo de Superficie 3.7,3 - Equipo de Fondo para Tubing Continuo Referencias

Capitulo 4.0 Equipo Contra Reventones y Control de Pozos

4,1 - Control Primario 4.1.1 - Control de Presiones en Perforación Normal 4.1.2 - Sístema de Acumuladores 4.1,3 - Obturadores y Manifoids de Obturadores Referencias

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Página vi eJe x Manual de Operaciones 1998 Signa wgnceríng Coro. Todo. !os Derechos R~ados.

Sub~Balanceadas

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4.2 - Cabezas RotatIvas, Desviadores (Diverters) y Preventores Rotativos de Reventones 4.2.1 - Cabezas Rotativas 4.2.2 - Pteventor de Reventones Rotativo (RBOP) Referencias

4.3 - Procedimientos de Control de Pozos Sub"Balanceados 4,3,1 - Antecedentes 4.3.2 - Pruebas Convencionales de SOP's 4.3.3 - Pruebas de BOP's en Perforación Sub-Balanceada 4.3.4 - Control Secundario Referencias

4.4 - Pozos con Gas Acido y Otras Consideraciones Especiales de Control de Pozos 4.4.1 - Equipo de Contro! de Pozos para Gas Acido 4.4.2 - Perforación con Gas 4.4.3 - Procedimiento Sugerido para Matar el Pozo 4.4.4 - Puntos de Seguridad Referentes a Hoyos Perforados con Aire Referencias

Capitulo 5.0 Planeación de Locación y Colocación de Equipo de Superficie

5.1 - locaciones para Operaciones SUb~Balanceadas

5.1.1- Planeación General 5.1.2 - locaciones Sin Restricciones 5.1.3 - Sistemas Cerrados (Closed Loop) YLocaclones Restringidas Referencias

5.2 - Locaciones Maritímas (Offshore) Referenc¡as

5.3 - Consideraciones Referentes al H2S Referencias

5.4 - Equipo de Superficie (Bombeo, Inyección y Compresión) 5.4, 1 ~ Compresión 5.4.2 ~ Equipo de Substitución de Oxigeno Referencias

199B Sigroa Engine€wg Corp. Manual de Operaciones Página 'li¡ de x Todos los Derechos ResetVadós

SUb-Balanceadas

A Indice ~a~

Capítulo 6.0 Evaluación de Formaciones

6.1 - Métodos de Evaluación 6.1.1 - Métodos de Evaluación 6.1.2 - Indicadores Directos de Hidrocarburos 6.1.3 - Registros con Cable 6,1,4 - Herramientas LWD. MWD 6.1.5 - Testigos Referencias

Capítulo 7.0 Planeación. Diseño y Manejo de Proyectos en Operaciones Sub-Balanceadas

7.1- Selección y Evaluación de Torres 7.1.1 ­ Capacidad General 7,1.2 - Sísterna de Levantamiento 7.1.3 ­ Torre, Mástil y Subestructura 7.1.4 ­ Bombas de Lodos 7,1.5 ­ Sistema Superficial de Lodo 7.1.6 - Preventores de Reventones y Manifold de Obturación 7,1.7 ­ Sarta de Perloracfón 7.1.8 ­ Otros 7.1.9 - RequerImientos de TOITe 7.1.10 - Selección de T OfTe; Pozo Ejemplo 7.1.11 - Lista de Revisión de Selección de Torre (Ver También BoletínAPI D10) 7.1,12 - Lista de Revisión de Aceptación de Torre Referencias

7.2 - Selección de Puntos y Diseño de Tubería de Revestimiento 7,2,1 - Selección de Puntos de Asiento de Tubería de Revestimiento 7.2,2 - Consideraciones de Dlseño para Tubería de Revestimiento Referencias

7,3 - Diseño de Sarta de Perforaci6n 7.3.1- Consideraciones de Tuberfa de Perforación 7.3.2 - Brocas para Operaciones Sub-Balanceadas 7,3.3 - Herramientas de Percusión y Martillos de Aire 7.3,4 - Motores de Fondo en Operaciones Sub-Balanceadas 7.3,5 -los MWD's y las 'Técnicas de Med¡das de Desviación Referencias

7.4 - Completaciones 7.4, 1 - Consideraciones Generales 7.4,2 - Tipos de Completacíones 7.4.3 - Cementación y Perforación Sub-Balanceada 7.4.4 - Comp!etaciones Sub-Balanceadas Multilaterales Referencias

1998 Signa E.">g!'l{lcnng COIp.Página viii de x Manual de Operaciones Todos lOS Derechos ;:¡~elVadO'$

SUb~Balanceadas.

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Capitulo 8.0 Cumplimiento de Medio Ambiente y Regulaciones Legales

8.1- Estados Unidos de América 8.1.1 -leyes, Regulaciones y Polfticas 8.1.2 - Desperdlctos Peligrosos y N<rPeligrosos 8.1,3 -Impacto de las Operaciones de Perforación Sub-Balanceada en el Cumplimiento oon el Medio Ambiente Referencias

8.2 -Internacional 8.2.1 - Ganada 8,2.2 - Otras Naciones Referencias

Capitulo 9.0 Manejo de Riesgos en Operaciones Sub-Balanceadas

9.1 -Introducción 9.1.1 - Etapas en el Manejo del Riesgo

9.2 -Identificación de Riesgos 9.2.1- Fuentes de Riesgo (FDR) 9.2.2 - Probabilidad de Ocurrencia {PDOl 9.2.3 -Impacto Potencial {IPl 9.2.4 - Acciones para Mitigar (APM) 9.2.5 - Costo de Mitigar (CDM) 9.2.6 - Probabilidad de Exito de la Mitigación (PE M)

9.3 - Análisis de Riesgo Cuantitativo 9,3.1 - Que es la Incertidumbre? 9,3.2 - Amllísis de Riesgo y Toma de DeciSiones 9.3.3 - Que es el Análisis de Riesgo Cuantitativo? 9.3.4 - Cuando Debería de Usar el Análisis de Riesgo Cuantitativo? 9.3.5 - Porque Deberia de Usar el Análisis de Riesgo CuantitatIvo? 9.3.6 - El Proceso 9,3.7- Problemas con el Análisis de Riesgo Cuantitativo 9,3.8 - Simulación Tipo Monte Cario Referencias

9.4 - Planeación para la Mitigación de Riesgos 9.4.1 - Plan para la Mitigación del Riesgo 9,4.2 - Respuesta al Riesgo 9.4.3- Conclusiones

199B Signa Erg¡:lééring Corp. Manual de Operaciones Página ;x de x Todos los ~05 Re'Jervaoos

Sub~Balanceadás

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Capítulo 10.0 Problemas de Fondo y Soluciones a Ciertos Problemas

10.1 -Inestabilidad de Hoyo 10.1.1 - Causas de la Inestabilidad 10.1.2 - Síntomas 10.1.3 - Prevención 10.1.4 - Soluciones y T ratamiento$ Referencias

10.2 - Vibración Excesiva 10.2.1 ~ Causas de la Víbraci6n Excesiva 10.2.2 - Síntomas de la Víbracrón 10,2.3 - Prevención y Solución de la VibracIón Excesiva Referencias

10.3-Afluenclas de Fluidos 10.3.1 - Causas de las Afluencias 10.3.2 - Sintomas de Afluencias No~Oeseadas

'lO.3.3 - Prevención de Afluencias 10.3.4 - Soluciones para Afluencias No~Deseadas

Referencias

10.4 - Tuberia Atascada y Pesca 10.4.1 - Causas de la Tubería Atascada y Pesca 10.4,2 - Sintomas de Tubería Atascada 10.4.3 - Prevención de rubarla Atascada 10.4.4 - Soluciones para la Tubería Atascada y Separada ReferenCias

10.5 - C()rT()sión 10.5.1 - Requirimientos para la Corrosión 10.5.2 - Causas y Factores que Afectan ra Corrosión 10.5.3 - Sintomas de Corrosión 10,5.4 - Prevención contra la Corrosión 10.5.5 - SoJuciones a la CorrosJón Referencias

Apéndices Tablas y Figuras

11.1 - Introducción y Vista General 11,2 - Identificación de Candidato y Selección da Técnica 11.3 - Operaciones Sub-Balanceadas

Página x de x Manual de Operaciones 1998 S:gna Ergtrleering Carp_ Tojos les Dere:chos Reservad~_

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