tipos de terminacion de pozos

TIPOS DE TERMINACION DE

POZOS

CONTENIDO 1. INTRODUCCION

2. TIPOS DE TERMINACION DE POZOS

3.OTRAS MODALIDADES DE TERMINACION

TERMINACION DE POZOS

1.INTROCUCCION Existen varios tipos de terminacin de pozos. Cada tipo es elegido para responder a condiciones mecnicas y geolgicas impuestas por la naturaleza del yacimiento. Sin embargo, siempre debe tenerse presente que la terminacin mientras menos aparatosa mejor, ya que durante la vida productiva del pozo, sin duda, se requerir volver al hoyo para trabajos de limpieza o reacondicionamientos menores o mayores. Adems, es muy importante el aspecto econmico de la terminacin elegida por los costos de trabajos posteriores para conservar el pozo en produccin.

La eleccin de la terminacin debe ajustarse al tipo y a la mecnica del flujo, del yacimiento al pozo y del fondo del pozo a la superficie, como tambin al tipo de crudo. Si el yacimiento tiene suficiente presin para expeler el petrleo hasta la superficie, al pozo sele cataloga como de flujo natural, pero si la presin es solamente suficiente para que el petrleo llegue nada ms que hasta cierto nivel en el pozo, entonces se har producir por medio del bombeo mecnico o hidrulico o por levantamiento artificial a gas.


2. TIPOS DE TERMINACION

A) Terminacin vertical sencilla La terminacin sencilla contempla, generalmente, la seleccin de un solo horizonteproductor para que descargue el petrleo hacia el pozo. Sin embargo, existen varias modalidades de terminacin sencilla. La terminacin sencilla clsica, con el revestidor cementado hasta la profundidad totaldel hoyo, consiste en que el revestidor sea caoneado a bala o por proyectil a chorro, para abrir tantos orificios (perforaciones) de determinado dimetro por metro lineal hlico para establecer el flujo del yacimiento hacia el pozo.

El dimetro del can, que puede ser de 83 a 121 milmetros y dimetros intermedios, se escoge de acuerdo al dimetro del revestidor, que generalmente puede ser de 127 a 178 milmetros y dimetros intermedios convencionales.


El dimetro del proyectil comnmente es de 6 a 19 milmetros, con incrementos convencionales para dimetros intermedios deseados que pueden ser de 9,5; 12,7 y 15,9 milmetros. Como el fluido de perforacin es generalmente utilizado para controlar la presin de las formaciones, se decidir si ser utilizado durante el caoneo en su estado actual o si se opta por dosificarlo con aditivos especficos o cambiarlo totalmente por un fluido especial. Pues, durante el caoneo y las tareas subsecuentes, el pozo debe estar controlado por el fluido. Por tanto, esta etapa de terminacin puede tornarse crtica. Luego de caoneado el intervalo o los intervalos seleccionados, se procede a extraer el can del pozo para comenzar despus a meter la tubera de produccin, llamada tambin de educcin.


Para el caso bsico de terminacin sencilla, como se muestra en la Figura 4-2, la tubera de produccin lleva en su parte inferior una empacadura adecuada que se hinca contra la pared del revestidor. La parte superior de la sarta se cuelga del cabezal del pozo y del cabezal sale la tubera de flujo que lleva el petrleo hasta el mltiple de la instalacin de separadores donde se separa el gas, el petrleo y el agua. De aqu en adelante, en la estacin de flujo y almacenamiento, se procede al manejo de estos tres fluidos de acuerdo a sus caractersticas. FIG 4-2 . TERMINACION SENCILLA

BASICA, POZO VERTICAL


En el cabezal del pozo se instalan dispositivos, tales como un manmetro para ve rificar la presin del flujo del pozo, un estrangulador (fijo o graduable) para regular el flujo del pozo y las vlvulas para cerrar el pozo y tener acceso al espacio anular en caso necesario.

Otra versin de terminacin sencilla,permite que selectivamente pueda ponerse en produccin determinado intervalo (Figura 4-3).

Para esto se requiere adaptar a la sarta de produccin las empacaduras de obturacin requeridas y las vlvulas especiales en frente de cada intervalo para permitir que el petrleo fluya del intervalo deseado y los otros dos estratos se mantengan sin producir.

Por las caractersticas petrofsicas de la roca, especialmente en el caso de caliza o dolomita, la terminacin sencilla puede hacerse a hoyo desnudo (Figura 4-4), o sea que el revestidor se cementa ms arriba del intervalo productor.


FIG 4-3. TERMINACION SENCILLA DE OPCION MULTIPLE SELECTIVA

FIG 4-4. TERMINACION SENCILLA EN OYO DESNUDO

TERMINACION DE POZOS Luego se puede estimular o fracturar el intervalo productor. Algunas veces se puede optar por revestir el intervalo roductor utilizando un revestidor corto, tubera calada (Figura 4-5), que cuelga del revestidor de produccin. Otra opcin de terminacin para contener arenas muy deleznables, que se emplea mucho en pozos que producen a bombeo mecnico, es la de empacar el intervalo productor con grava de dimetro escogido (Figura 4-6), de manera que los granos sueltos de arena, impulsados por el flujo, al escurrirse por la grava se traben, formando as un apilamiento firme y estable que evita que la arena fluya hacia el pozo. El empaque puede lograrse colgando una tubera calada especial, previamente empacada o con una tubera calada por medio de la cual, antes de colgarla, se rellena el espacio anular con la grava escogida.


FIG 4-5. TERMINACION SENCILLA CON COVERTURA CALADA

FIG 4-6. TERMINACION SENCILLA Y EMPAQUE CON GRABA


B)Terminacin vertical doble Cuando es necesario producir independientemente dos yacimientos por un mismo pozo, se recurre a la terminacin doble (Figura 4-7). Generalmente, el yacimiento superior produce por el espacio anular creado por el revestidor y la tubera de educcin y el inferior por la tubera de educcin, cuya empacadura de obturacin se hinca entre los dos intervalos productores.

Algunas veces se requiere que el intervalo productor inferior fluya por el espacio anular y el superior por la tubera de educcin nica que desea instalarse (Figura 4-8).


FIG 4-7. TERMINACION VERTICAL DOBLE BASICA

FIG 4-8. TERMINACION VERTICAL DOBLE INVERTIDA

TERMINACION DE POZOS En este caso se puede elegir una instalacin que por debajo del obturador superior tenga una derivacin a semejanza de una Y, que permite invertir la descarga del flujo.

Otras veces se puede optar por instalar dos tuberas de educcin para que los fluidos de cada intervalo fluyan por una tubera sin tener que utilizar el espacio anular para uno u otro intervalo (Figura 4-9).

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C) Terminacin vertical triple Cuando se requiere la produccin vertical independiente de tres estratos se opta por la terminacin triple (Figura 4-10). La seleccin del ensamblaje de las tuberas de educcin depende, naturalmente, de las condiciones de flujo natural de cada yacimiento. Generalmente puede decidirse por la insercin de dos sartas para dos estratos y el tercero se har fluir por el espacio anular. Otra opcin es la de meter tres sartas de educcin (Figura 4-11).

FIG 4-11. TERMINACION VERTICAL TRIPLE CON DOS TUBERIAS


3. OTRAS MODALIDADES DE TERMINACION

Las terminaciones mencionadas anteriormente corresponden todas a las de pozo por flujo natural.

Para pozos que desde el mismo comienzo de su vida productiva no puedan fluir por flujo natural, se recurre entonces a la terminacin por bombeo mecnico, bombeo hidrulico, levantamiento artificial por gas o bombeo mecnico asociado con inyeccin de vapor, segn las caractersticas del yacimiento e intervalos seleccionados para producir.


A) Bombeo mecnico El revestimiento y la manera de terminar el pozo puede ser muy parecida a la antes descrita para pozos de flujo natural, excepto que la gran diferencia estriba en cmo hacer llegar el petrleo desde el fondo del pozo a la superficie.

El yacimiento que ha de producir por bombeo mecnico tiene cierta presin, suficiente para que el petrleo alcance un cierto nivel en el pozo. Por tanto, el bombeo mecnico no es ms que un procedimiento de succin y transferencia casi continua del petrleo hasta la superficie.

El balancn de produccin, que en apariencia y principio bsico de funcionamiento se asemeja al balancn de perforacin a percusin, imparte el movimiento de sube y baja a la sarta de varillas de succin que mueve el pistn de la bomba, colocada en la sarta de produccin o de educcin, a cierta profundidad del fondo del pozo (Figura 4-12).


FIG 4-12. ESQUEMA DE MECANISMO Y PARTES DE BOMBEO MECANICO

TIPO BALANCIN


La vlvula fija permite que el petrleo entre al cilindro de la bomba. En la carrera descendente de las varillas, la vlvula fija se cierra y se abre la vlvula viajera para que el petrleo pase de la bomba a la tubera de educcin. En la carrera ascendente, la vlvula viajera se cierra para mover hacia la superficie el petrleo que est en la tubera y la vlvula fija permite que entre petrleo a la bomba. La repeticin continua del movimiento ascendente y descendente (emboladas) mantiene el flujo hacia la superficie (Figura 4-13).

FIG 4-13. PARTES DE UNA BOMBA DE SUCCION DE POZOS PETROLIFEROS


Como en el bombeo mecnico hay que balancear el ascenso y descenso de la sarta de varillas, el contrapeso puede ubicarse en la parte trasera del mismo balancn o en la manivela. Otra modalidad es el balanceo neumtico, cuya construccin y funcionamiento de la recmara se asemeja a un amortiguador neumtico; generalmente va ubicado en la parte delantera del balancn. Este tipo de balanceo se utiliza para bombeo profundo. Los dimetros de la bomba varan de 25,4 a 120 milmetros. El desplazamiento de fluido por cada dimetro de bomba depende del nmero de emboladas por minuto y de la longitud de la embolada, que puede ser de varios centmetros hasta 9 metros. Por tanto, el bombeo puede ser de fracciones de metro cbico hasta unos 470 metros cbicos/da. Las bombas son del tipo llamado de tubera de educcin, ya que el cilindro o pistn de la bomba va conectado a la tubera de educcin y se mete en el pozo como parte integral de la sarta a la profundidad deseada de bombeo.

TERMINACION DE POZOS El mbolo de la bomba, que lleva la vlvula viajera, constituye la parte extrema inferior de la sarta de varillas de succin. La sarta de varillas se mete en la tubera de educcin hasta llegar a la vlvula fija, ubicada en el fondo del cilindro. Luego se sube la sarta de varillas cierta distancia y por medio del vstago pulido, colgador y riendas se fija en el balancn, de manera que en la carrera descendente no golpee la vlvula fija.

Otro tipo de bomba es la integral, en la cual todos sus elementos conforman una sola pieza, que utilizando la sarta de varillas se puede colocar o extraer, sin necesidad de sacar la sarta de educcin, para cambiarle algunos de sus componentes o reemplazarla por otra del mismo diseo. Este tipo requiere que la sarta de educcin sea provista de un niple adecuado o dispositivo similar para encajarla.

Como las vlvulas fija y viajera deben ser resistentes a la corrosin y a la abrasin, sus esferas y asientos se fabrican de acero inoxidable, acero templado, metal monel, aleaciones de cobalto, acero tungsteno o bronce. Las varillas de succin son hechas de varias aleaciones de metales. Estn sujetas a un funcionamiento mecnico que le impone esfuerzos de estiramiento, encogimiento y vibracin; fatiga, corrosin, erosin.

TERMINACION DE POZOS Cada varilla tiene en un extremo una espiga (macho) redonda, slida y roscada, y ms abajo del hombrillo, en forma cuadrada, una muesca para encajar la llave para el enrosque y desenrosque. En el otro extremo lleva la caja o conexin hembra, internamente roscada, con muesca exterior o con muesca por debajo de la caja, para otra llave que facilita el enrosque o desenrosque de la varillas una tras otra.

Las varillas se fabrican, generalmente, en dimetros de 15,9; 19; 22,2; 25,4 y 28,6 milmetros, con sus correspondientes dimensiones para la espiga, hombrillo, caja, muesca, etc. La longitud de las varillas es de 7,6 y 9,15 metros. El peso de las varillas, en kg/30 metros de longitud, va desde 32,7 a 167,3 kilogramos.

Para cada dimetro de tubera de educcin existe un dimetro adecuado de varillas, para mayor efectividad de funcionamiento.


B) Bombeo hidrulico En este tipo de mecanismo de extraccin del petrleo del fondo del pozo, se usa como medio impelente del petrleo un fluido que se bombea por la tubera de educcin.

El petrleo producido y el fluido impelente suben a la superficie por el espacio anular.

La mezcla pasa por un separador o des

gasificador y luego a un tanque de donde el petrleo producido pasa al almacenamiento y suficiente impelente permanece en el tanque para ser succionado por la bomba y ser bombeado otra vez al pozo (Figura 4-14).

Existe una variada seleccin de bombas de fondo y equipos afines de superficie para el diseo de bombeo hidrulico continuo o intermitente, de acuerdo con las caractersticas de flujo y requerimientos de los pozos.


C)Levantamiento artificial por gas El levantamiento artificial por gas, de los tipo intermitente y continuo, se usa desde hace mucho tiempo. Mayor ventaja ofrece el tipo de inyeccin continua para hacer producir pozos que mantengan una razonable presin de fondo que sostenga un ndice de productividad de lquidos no menor de 0,23 m3/da/kg/cm2 (1,45 brls/da).

La seleccin de uno u otro tipo depende de la presin de fondo, de la disponibilidad del volumen y presin de gas requeridos, como de las caractersticas y condiciones del yacimiento.

El diseo y la instalacin del sistema dependen de la seleccin de los elementos que van en el pozo: tipo de vlvulas; espaciamiento y profundidad de colocacin de las vlvulas en la sarta; caractersticas de las sartas de revestimiento final y de educcin; tipo de terminacin del pozo y previsiones para posterior desencaje, cambio e insercin de elementos de la sarta, utilizando herramientas manipuladas desde la superficie por medio de un cable o alambre.

TERMINACION DE POZOS En la superficie, se dispone todo lo concerniente al manejo del gas que debe utilizarse: caractersticas, recoleccin, presiones, tratamiento, medicin, control de volmenes, compresin, distribucin e inyeccin para la red de pozos del sistema. De igual manera, existen tambin en la superficie las instalaciones requeridas para recibir la produccin de los pozos: gas-petrleo-agua, y efectuar su separacin, tratamiento, almacenamiento, distribucin y despacho.

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