metodologia disparos
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Metodologa
de Diseo deDisparos
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CONTENIDO
OBJETIVO
INTRODUCCION
SISTEMAS DE DISPAROS
EXPLOSIVOS
METODOLOGA DESELECCIN
RECOMENDACIONESBSICAS
FACTORES QUE AFECTAN LAPRODUCTIVIDAD DEL POZO
CONCEPTOS BSICOS
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OBJETIVO
CONOCER EL SISTEMA DEDISPAROS APROPIADO PARA UNA
TERMINACION DE POZO, QUEINCLUYA LOS ASPECTOS MSIMPORTANTES TALES COMOCONDICIONES PREVIAS YDURANTE EL DISPARO, AS COMO
LOS FACTORES QUE AFECTAN LAPRODUCTIVIDAD DEL POZO.
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INTRODUCCION
EN LOS TRABAJOS PARA OBTENERPRODUCCION DE HIDROCARBUROS ESPRIMORDIAL PERFORAR LA TUBERA DEREVESTIMIENTO, CEMENTO Y FORMACION PARA
ESTABLECER COMUNICACIN ENTRE EL POZO YLOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO MEDIANTE LAUTILIZACION DE DISPAROS.DE LA CORRECTA SELECCIN DEL SISTEMA DEDISPAROS DEPENDER LA PRODUCTIVIDAD DEL
POZO.
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El ndice de productividad nos permite evaluarla potencialidad de un pozo y esta representado
matemticamente por:
El sistema de disparos es evaluado usando la
Relacin de Productividad.
INTRODUCCIN
wfws pp
qJ
abiertoagujeroenzonamismaladeproduccin
disparadayentubadazonaunadeproduccinRP
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Estimulable
D O TOT L DEL POZO
Un taponamiento parcialen la vecindad del pozoque reduce lapermeabilidad y causauna cada adicional de
presin.
Las condiciones quelimitan el potencial deproduccin de un pozo,que no pueden sercorregidos mediante untratamiento de
estimulacin
Dao de la Formacin + Pseudodao
S= Sd + Sc + Sp + Sturb +S(q,t)...
MECANISMOS DE DAO
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CONCEPTOS BSICOS
EXPLOSION.-EVENTO QUE PRODUCE UNAONDA DE CHOQUE, QUE EXCEDELA VELOCIDAD DEL SONIDO EN EL MEDIO CIR-CUNDANTE.
EXPLOSIVO.-MEZCLA O COMPUESTO QUIMICOQUE REACCIONA RAPIDAMENTE
Y EMITE ENERGA TAL, QUE PRODUCE UNA EXPLOSIN.
ESTABILIDAD.-HABILIDAD DE UN EXPLOSIVOPARA PERDURAR POR
PERIODOS LARGOS DE TIEMPO PARA SO-PORTAR ALTAS TEMPERATURAS SIN DES --COMPONERSE.
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CONCEPTOS BSICOS
SENSITIVIDAD.-ES UNA MEDIDA DE LA ENERGA
MNIMA, PRESIN POTENCIAREQUERIDA PARA INICIAR A UN EXPLOSIVO.
SENSITIVIDAD AL IMPACTO.-ALTURA MINIMA
DE LA CUAL PUEDEDEJARSE CAER UN PESO SOBRE EL EXPLOSIVOPARA QUE DETONE.
SENSITIVIDAD A LA CHISPA.-INDICA LA CANTI-DAD DE ENERGAQUE DEBE TENER UNA CHISPA PARA DETONAREL EXPLOSIVO.
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CONCEPTOS BSICOS
EXPLOSIVO PRIMARIO.-
SON MUY SENSIBLES A ESTIMULOS EXTERNOSCOMO EL CALOR, FRICCION, GOLPE Y CORRIENTEELCTRICA. SON CAPACES DE PROGRESAR DE DE-
FLAGRACION A LA DETONACIN EN UN TIEMPOMUY CORTO. EJEMPLO: AZIDA DE PLOMO (PbN6)TACOT ( C12H4N8O8) SE UTILIZAN PARA INICIAR
A LOS EXPLOSIVOS SECUNDARIOS
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CONCEPTOS BSICOS
EXPLOSIVO SECUNDARIO.-
SON RELATIVAMENTE INSENSIBLES PARA INI CIARSE. CUANDO SE PRENDEN POR FLAMA Y SEENCUENTRAN SIN CONFINARSE PUEDEN DEFLA-
GARSE SIN DETONAR.EJEMPLO: RDX, HMX, HNS, PYX.
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Relacin
Temperatura-Tiempo para laestabilidad delos explosivos
PYX
HNS & HTX
HMX
RDX
TEMPERATURATIEMPO (Horas)
Estabilidad de los explosivos
EXPLOSIVOS
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SISTEMAS DE DISPAROS
ScallopEnerjetDesintegrable
SpiralShogun
-Bajadas con cable
Recuperables (no expuestas)Desechables (expuestas)Semidesechables(expuestas)
-Bajadas con Tubera(TCP)(no expuestas)
Sistemas de disparos
Clasificacin de acuerdo al
medio de transporte.
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Los principales factores que afectan laproductividad de un pozo son:
Factores geomtricos del disparoPresin diferencial al momento del disparo
Tipo de pistolas y cargas
Dao generado por el disparoDao causado por el fluido de la perforacin
Dao causado por el fluido de terminacin
FACTORES QUE AFECTAN LAPRODUCTIVIDAD
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Caliza
La geometra de unsistema de disparo estdefinida por los Factores
Geomtricos. Estosdeterminan la eficienciadel flujo en un pozodisparado y son:
-Penetracin
-Densidad de cargas pormetro
-Fase angular entreperforaciones
-Dimetro de laperforacin (disparo)
Zona daadaDimetro d e laDimetr o del
pozo
Dimetr o de laZona
compactadaDimetro d e laPerforacin
Ang ulo de fase =
Espaciamient o d elos agujero s(Depende d e ladensidad cargas)
Longitud del
disparo
Factores geomtricos del sistema de disparo
FACTORES QUE AFECTAN LAPRODUCTIVIDAD
Factores geomtricos
C O S Q C
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Fase y patrn de
agujeros
0 60 120 180 240 300 3 60
GRADOS
6"
6"
12"
Patrn de AgujerosPatrn de Agujeros
0 60 120 180 240 300 3 60
GRADOS
6"
6"
12"
30 90
0 6 0 1 2 0 1 8 02 4 0 3 0 0
G R A D O S
6 "
6 "
1 2 "
P a t r n d e A g u j e r o s
1 8 0 0 6 0 1 2 0 1 8 0 2 4 0 3 0 0 3 60
G R A D O S
6"
6"
12 "
P a t r n d e A g u j e r o s
4 5 1 8 0
FACTORES QUE AFECTAN LAPRODUCTIVIDAD
FACTORES QUE AFECTAN LA
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Efecto de los factores geomtricos
0 3 6 9 12 15 18 21
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
PROFUNDIDAD DE PENETRACION ( PULG. )
Fase 90
diamet ro 0.5
sin zona daada
26 C/ M
13 C/ M
6 C/ M
3 C/ M
RELA
CION
DE
PRODUCTIVIDAD
Efecto de la penetracin y densidaden la RP
PROFUNDIDAD DE PENETRACION ( PULG. )0 3 6 9 12 15 18 21
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
90120180
0
OO
O
4 cargas cargas/piediametro 0.5 "
sin zona daada
Fase
Equivalent e aagujeroabier to
RELACION
DE
PRODUCTIVIDAD
Efecto de la fase en la RP
FACTORES QUE AFECTAN LAPRODUCTIVIDAD
FACTORES QUE AFECTAN LA
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Presin diferencial
FACTORES QUE AFECTAN LAPRODUCTIVIDAD
Existen dos tcnicas que pueden aplicarse
durante la ejecucin de los disparos:
Sobrebalance
Bajobalance
formacincahidrostti PP
formacincahidrostti PP
FACTORES QUE AFECTAN LA
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Zona daada por el lodo Formacin Virgen
Zona de baja permeabilidadCompactada
Residuos de la carga
Aun exis te parte de l a zonacon baja permeabilidad
Perforacin parcialmente tapadapor los residuos de la carga
Zona de baja permeabilidad y residuos dela carga expulsado por el brote de fludode formacin.
Cemento
Casing
Terminacin Sobre-Balanceada
Antes de Fluir
Terminacin Sobre-Balanceada
Despues de Fluir
Terminacin Bajo-Balanceada
Ideal despues del disparo
Facto res que contr ol an el d esemp eo en laTerm i nac in de l pozo .
Carcaza
Primer
Liner
Explosivoprincipal
AreniscaBerea
CasingCemento
ANTES DELDISPARO
Areniscacomprimida
JetDURANTE LAPERFORACION
Explosin
PERFORACION SUCIA(TAPONADA)
PERFORACION LIMPIA
Areniscasin dao
Residuos
Zonacomprimida
DESPUES DEL DISPAROANTES DE FLUIR
DESPUES DE FLUIR
DAO A LA FORMACION DEBIDO ALPROCESO DE PERFORACION
FACTORES QUE AFECTAN LAPRODUCTIVIDAD
Dao a la formacin por el disparo Efecto de la presin diferencial previa aldisparo
Presin diferencial
EFECTO DEL TAMAO DE GRANO
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EFECTO DEL TAMAO DE GRANOEN LA PERMEABILIDAD.
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Frecuentemente cuando se piensa en dispararun pozo solo se presta atencin a la pistola. Sinembargo, para obtener el resultado mas eficientedel disparo, se requiere del diseo y aplicacin
de un programa completo de disparo.
Al planear un trabajo de perforacin de tuberas& formacin se debe considerar:
El mtodo de terminacinLas caractersticas de la formacin
Las tuberas y accesorios del pozo
Las condiciones esperadas durante el disparo
METODOLOGA DE SELECCIN
Planeacin
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Mtodos bsicos de terminacin.-
Natural
Control de arena
Estimulacin/Fracturamiento
El orden de importancia de los factores geomtricosdel sistema de disparoes diferente para cada caso.
Planeacin
METODOLOGA DE SELECCIN
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METODOLOGA DE SELECCIN
Planeacin
Terminacin Natural.-En algunas terminacionesnaturales no se necesita estimulacin. El objetivo es
incrementar la relacin de productividad.El orden de importancia de los factores geomtricos eneste tipo de terminacin es:
1.Densidad de cargas
2.Penetracin
3.Fase
4.Dimetro del agujero(del disparo)
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Control de arena.-El objetivo en las operaciones paracontrol de arena es prevenir que la formacinalrededor de la perforacin se deteriore. Si estoocurre, los materiales resultantes bloquean el agujero
y pueden tapar la tubera de revestimiento y la tuberade produccin.
El orden de importancia de los factores geomtricosen este tipo de terminacin es:
1.Dimetro del agujero
2.Densidad de cargas
3.Fase
4.Penetracin
METODOLOGA DE SELECCIN
Planeacin
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Estimulacin/Fracturamiento.- Las operaciones deestimulacin incluyen acidificacin y fracturamientohidrulico. El objetivo es incrementar el tamao y nmerode caminos por los que el fluido puede moverse de la
formacin al pozo. Ambas operaciones requieren de lainyeccin a la formacin de grandes volmenes de fluidosa altas presiones.
El orden de importancia de los factores geomtricos eneste tipo de terminacin es:
1.Fase
2.Densidad de cargas
3.Dimetro del agujero
4.Penetracin
METODOLOGA DE SELECCIN
Planeacin
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METODOLOGA DE SELECCIN
Planeacin
Estimulacin/Fracturamiento.-
Para el caso de tener la formacin fracturada
naturalmente, se deber considerar un sistema queaumente la probabilidad de intersectar fracturas, por loque el orden de los factores cambia de la siguientemanera:
1. Penetracin2. Fase
3. Densidad de cargas
4. Dimetro del agujero
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METODOLOGA DE SELECCIN
Calculo de la presin diferencial
Para determinar la presin bajo balanceada quecontrarreste el efecto del dao (skin), es importanteclasificar la formacin en : Consolidada y noconsolidada
Respuesta de los
registros, snico y
densidad en arenasArena consolidada
Arena
No-consolidada
Tiempo de trnsito:
DT < 100 mSegundos / pie
Densidad volumtrica:
rb > 2.4 gramos / cm3
Lutita
Lutita
Lutita
Lutita
Lecturas de registros en Lutita:
Tiempo de trnsito:
DT > 100 mSegundos / pie
Densidad volumtrica:
rb < 2.4 gramos / cm3
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METODOLOGA DE SELECCIN
Arenas consolidadas.-Determinacin de la presin bajobalanceada mxima y mnima.
1.-Determinacin de la presinbajobalanceada mxima (DPmax)
2.-Determinacin de la presinbajobalanceada mnima (DPmin)
En donde:z= Esfuerzo efectivoRc = Resistencia compresivasob= Presin de sobrecargaPp= Presin de poro mnima para el mov. de arena
Pf = Presin de formacin al momento del disparo
Calculo de la presin diferencial
Rcz *7.1
ppsobz
RP csob *7.1mov.alpmin
PPP f mov.alpminmax. D
37.0min
3500
KP D
17.0min
3500
KP D
3.-Determinacin del punto medio DPmed
2minmax
medPP
P DD
D
Arena con aceite
Arena con gas
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METODOLOGA DE SELECCIN
Grfico para determinar la presin diferencialmxima en arenas no-consolidadas con el registrosnico
0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 250
Arena con aceite = 2,340 RHOB 4000 psi
Arena con gas = 2,900 RHOB - 4,700 psi
2.30
2.40
2.20
2.10
2.00
1.90
1.80
Grfico para determinar la presin diferencial mximaen arenas no-consolidadas con el registro de densidad
Arena con aceite = 3,600 20 Dt
0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500
110
100
120
130
140
150
160
170
T
delutitaadyacente-microse
gundos/pies
Arena con gas = 4,750 25 Dt
Presin bajobalanceada mximaPresin bajobalanceada mxima
Calculo de la presin diferencial
Arenas no consolidadas.-
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METODOLOGA DE SELECCIN
Carbonatos.-Determinacin de la presin bajobalanceada.
a) Si DPmx, es mayor de1,000 psi se tomar:
b) Si DPmx, es menor de1,000 psi se tomar:
En donde:DPmx = Diferencial mxima de presinPh(min) = Presin hidrosttica mnima para evitar inestabilidad del agujero(registro) =Densidad del lodo mnima para evitar inestabilidad del agujeroPh = Presin hidrosttica al momento del disparo
Pf = Presin de formacinDP = Presin diferencial previa al disparo
Calculo de la presin diferencial
Para gas
Para aceite
minmax. PhPP f D
registroDPh r**1.422 dispmin
8.0max*PPPh f D
6.0max*PPPh f D
6.0max*PPPh f D
4.0max*PPPh f D
Para gas
Para aceite
PhPP f D disparo
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METODOLOGA DE SELECCIN
Calculo de la presin diferencial
100 1,000 10,0000.010.1
110
1001,000
Presin bajo balanceada
Desbalance inadecu adoDesbalance adecu ado
Datos de King para pozos de aceite y gasPermeabilidad
(mD)
Efecto de la permeabilidad en la presin bajo balanceada
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METODOLOGIA DE SELECCION
K = 2
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METODOLOGIA DE SELECCION
K = 3
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METODOLOGA DE SELECCIN
Seleccin del sistema ptimo
El procedimiento para la seleccin puede ser divididoen cuatro etapas:
Seleccin del dimetro mximo de la pistola y el tipo
de sistemaJerarquizacin de los factores geomtricos de la
pistola
Determinacin de los factores geomtricos en funcinde la productividad
Determinacin de la presin diferencial previa aldisparo
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METODOLOGA DE SELECCIN
Datos de registros en
la zona de interes )/( piesegt mD
)(g/cmb3
Formacinconsolidada?
determinacin dela presin
diferencial mxima
determinacin dela presin
diferencial mnima
determinacin dela presin
diferencial mnima
determinacin dela presin
diferencial mxima
Conoce la resist.compresiva?
Arena congas?
Arena congas?
Datos de colapsode tubera, rangode presin deaccesorios, etc
17.0
2500min
KP D
37.0
3500min
KP D
(min)max PpPP f D
Rc.sobPp 71min
)(8.0max nuevaWPP D
)(6.0max regularWPP D
WP=presin de trabajo delelem. de menor rango
tP DD 203600max
40002340max D bP r
tP DD 254750max
47002900max D bP r
2
minmax PPPmed
DDD
Invasin somera oprofunda?
maxPPPmed DDD
PmedPP DDD min
Aceite
Gas
Aceite
Gas
No
Si
Somera
Profunda
No
Si
Clculo de la presin diferencial bajobalanceada en arenas
Si
No
Si
No
RESULTADOS DE PRUEBAS
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Resultados carga 1-11/16 expuesta en
caliza
5 6 7 8 9 10
Pulgadas
JRC
B. Atlas
Schlumberger
Owen8.8
7.6
7.1
6.8
RESULTADOS DE PRUEBAS
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Resultados carga 2-1/8 entubada en
caliza
4 5 6 7
Pulgadas
JRC
Owen
B. Atlas 6.7
6.6
5.4
Scallop
RESULTADOS DE PRUEBAS
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Resultados carga 4-1/2 TCP en caliza
10 12 14 16 18 20 22
P lgadas
Owen
Schlumberger 20.6
16.2
RESULTADOS DE PRUEBAS