Control de pozos

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA CHONTALPA

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DOCENTE: ING. TOMÁS GÓMEZ SÁNCHEZ.

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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.

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Si los brotes son detectados a tiempo, aplicando las medidas inmediatas y correctas para manejarlo en superficie no causa daños industriales, ecológicos o al personal. Pero en caso contrario, si el brote no es detectado a tiempo, y no se aplican las medidas correctas en superficie para manejarlo o no se tiene integridad en los sistemas superficiales de control; este puede manifestarse de forma violenta en superficie, con todo el potencial contenido en la formación productora y sin poder manejar los fluidos a voluntad. En la industria petrolera, a esta condición se le conoce como “descontrol de pozo”,

En algunos de los casos un descontrol puede alcanzar la magnitud de siniestro, causando la pérdida total del equipo, del mismo pozo y daños severos al personal, al entorno social y ecológico.

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La definición de control de pozos es, mantener la presión de formación debajo de la presión ejercida por el gradiente hidrostático generado por un fluido de control. [pic 8]

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Es la entrada de fluidos provenientes de la formación al pozo, generado por un desbalance entre la presión de formación y la presión hidrostática del fluido de control.

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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. 

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Son aquellas presiones que llevan el petróleo desde un yacimiento hasta un pozo productor. Cuando comienza la producción, una caída de presión producida en la formación que rodea al pozo hace que el petróleo fluya a través de las redes de poros presentes en el yacimiento hacia el punto de extracción. Con la extracción del petróleo y la subsiguiente caída de presión que se produce en el yacimiento, el petróleo, el agua y la roca se expanden. Los cambios de presión, la expansión y el movimiento de todos estos materiales inciden en la producción de petróleo. Las Geopresiones que existen en el yacimiento son las siguientes:

• Presión hidrostática.
• Presión de formación (normal, subnormal y anormal).
• Presión de factura.
• Presión de sobrecarga.

Por lo último, se considera la ventana operativa ya que esta nos ayuda durante la etapa de perforación, es de vital importancia diseñar una ventana operacional de presión de lodo capaz de compensar las modificaciones a los esfuerzos originales de la formación.

La ventana operacional está conformada por los gradientes de presión de la formación y la presión de fractura, los cuales nos determinaran tanto el peso del lodo que debemos utilizar durante la perforación, así como establecer la profundidad a la que se van a asentar cada una de las etapas de la tubería de revestimiento.

El peso del fluido de perforación está limitado por dos fronteras:

• Frontera superior: es la presión que causa la falla de tensión que origina la pérdida de fluido de perforación.
• Frontera inferior: es la presión requerida para proveer el esfuerzo de confinamiento, el cual es removido durante la perforación.

El correcto manejo de esta ventana permite optimizar los diseños de perforación, minimizando los daños en la formación y previniendo brotes y descontroles.

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Entender la presión y las relaciones de la presión es importante se queremos comprender el control del pozo. Las presiones con las que nosotros tratamos a diario en la industria petrolera incluyen las de los fluidos, formación, fricción y mecánicas. Cuando se exceden ciertos límites de presión, pueden resultar consecuencias desastrosas, incluso descontroles y / o la pérdida de vidas.

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Se define presión como el cociente entre la componente normal de la fuerza sobre una superficie y el área de dicha superficie. La unidad de medida recibe el nombre de pascal (Pa).[pic 17]

La fuerza que ejerce un fluido en equilibrio sobre un cuerpo sumergido en cualquier punto es perpendicular a la superficie del cuerpo.

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La fuerza es una magnitud vectorial que mide la razón de cambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas. Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los materiales. En conclusión, denominamos fuerza a toda acción capaz de producir cambios en el movimiento o en la estructura de un cuerpo.

En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de medida de fuerza es el newton que se representa con el símbolo N, nombrada así en reconocimiento a Isaac Newton por su aportación a la física, especialmente a la mecánica clásica. El newton es una unidad derivada del Sistema Internacional de Unidades que se define como la fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s² a un objeto de 1 kg de masa.

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Los tipos de presiones son las mencionadas en las Geopresiones, las cuales se definirán a continuación. [pic 21]

Es la presión que ejerce el peso de una columna de fluido sobre las paredes y el fondo del recipiente que lo contiene. Cuando actúa en un punto determinado de un fluido en reposo provoca una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente y a la superficie de cualquier objeto sumergido que esté presente. Su valor es directamente proporcional a la densidad del fluido y a la altura de la columna medida verticalmente. Las dimensiones y geometría de esta columna no tienen efecto en la presión hidrostática, es decir, su valor es independiente de la forma del recipiente que lo contiene. Se calcula de la siguiente manera:

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