Cañoneo De Pozos

CAÑONEO DE POZOS.

Definición.

El cañoneo es el proceso de crear abertura a través de la tubería de revestimiento y el cemento, para establecer comunicación entre el pozo y las formaciones seleccionadas. Las herramientas para hacer este trabajo se llaman cañones.

Factores a considerar

La efectividad del cañoneo depende fundamentalmente de los factores siguientes:

Tipo del equipo usado en el proceso.

Cantidad y tipo de carga en el cañón.

Técnicas usadas en la completación del pozo.

Características de la tubería y el cemento.

Procedimiento usado para el cañoneo.

Principales funciones por las cuales se realizan las operaciones de cañoneo:

Permite crear el conducto que comunica el Reservorio con el Pozo.

La productividad de cualquier reservorio es dependiente principalmente en la caída de presión en la zona cercana a las paredes del agujero.

Esta diferencia de presiones es gobernada por los parámetros de la construcción del pozo y por la perforación con explosivos.

Además, siguientes estimulaciones y control de arenas van a depender en los parámetros de perforación.

Factores a considerar durante el cañoneo.

Geometría del cañoneo: La geometría del cañón es uno de los aspectos sobre los cuales se tiene mayor control en la eficiencia de las operaciones de cañoneo. La geometría del cañoneo incluye: densidad del disparo, ángulo de fase, diámetro de perforación y longitud de penetración. Variando la geometría del cañoneo se puede producir aportes significativos en el comportamiento del flujo de fluidos de la formación hacia el pozo. Estas variables pueden ser seleccionadas de acuerdo a condiciones particulares determinadas por el pozo y las técnicas de cañón aplicadas. En la siguiente figura se muestra un arreglo típico de geometría de cañoneo.

Espaciamiento de las perforaciones (depende de la densidad de disparo)

Diámetro de la zona dañada (causada por la perforación)

Diámetro del Revestidor

Diámetro de la zona triturada

Diámetro de la Perforación

Longitud de la Perforación (desde el cemento al final del túnel)

Revestidor

Diámetro del hoyo de entrada en el revestidor

φ = Angulo de Fase

Cubierta de cemento

Densidad de Cañoneo: Se refiere al número de disparos por unidad de longitud, por lo tanto a mayor densidad del cañoneo mayor será la tasa de flujo que se obtendrá, pero a su vez una gran densidad del disparo puede ocasionar el colapso del revestidor y de esta manera la pérdida del pozo, en caso contrario (menor densidad del cañoneo) se puede ocasionar una turbulencia trayendo como consecuencia la producción de finos los cuales pueden causar taponamientos, daños a los equipos, etc. Las más comunes son las de 2 a 4 tiros por pies (tpp), pero con dispositivos esta densidad se puede elevar a 8 y 12 tpp.

Dirección de Tiro (fases): Indica el ángulo entre cargas; es decir, las cargar pueden tener distintas ubicaciones en el cañón, dependiendo del ángulo que estas tengan entre sí, pueden formar ángulos de 0°, 90°, 120°, 180°. la selección del ángulo entre disparos influye en la tasa de flujo del pozo, porque mientras menor sea el ángulo de fase la densidad de cañoneo será mayor teniendo una mejor comunicación la zona productora con el pozo; por otra parte con ángulos muy pequeños se reduce la interferencia de los fluidos en el yacimiento favoreciendo el flujo radial hacia el pozo.

Separación de Cargas: Indican la distancia existente entre la pared interior de un revestidor y la carga.

Penetración: Es la longitud de la perforación realizada por una carga dada. Usualmente se mide siguiendo el método de API (API RP43 Standard Procedure for Evaluation Well Perforators). La longitud de penetración es la distancia recorrida por el cañon en la formación productora; mientras menor sea la penetración a través del yacimiento mayor es el diámetro del disparo.

Diámetro a la entrada de la perforación: es el diámetro del agujero que se crea en el revestidor durante el proceso de cañoneo, a mayor diámetro menor alcance, la escogencia de la relación entre diámetro y distancia queda a criterio de cada ingeniero.

Rendimiento de la perforación: Es el rendimiento de la perforación real en relación con el de una perforación ideal. La perforación ideal se realiza a través de núcleos experimentales y con simuladores; el rendimiento de las perforaciones reales se determina con pruebas de producción, y con pruebas de restauración y/o declinación de presión.

Variables que determinan la eficacia de una completación cañoneada:

Tamaño y número de las perforaciones: Mientras mayor sea el diámetro del disparo menor será la penetración en la formación; y mientras mayor sea el número de perforaciones también será mayor la comunicación entre el yacimiento y el pozo, dando original movimiento de fluidos entre ambos sistemas.

Distribución de las perforaciones: Debería cañonearse lo más perpendicular posible al esfuerzo máximo; con el uso de la simulación se determina cual es el la distribución más adecuada utilizando el ángulo obtenido del esfuerzo máximo, el cual se obtiene a través de las pruebas especiales de núcleos: geotécnica

Integridad de la roca directamente adyacente al canal perforado: Mientras menor es el daño ocasionado más eficiente será el cañoneo, debido a que la permeabilidad no disminuirá significativamente y la producción, por lo tanto, no se verá afectada.

Operaciones de Cañoneo

Cañoneo bajo balance. Consiste en cañonear en condiciones favorables al yacimiento, es decir, cuando la presión de la formación es mayor a la presión ejercida por la columna hidrostática. Representa la mejor alternativa para minimizar el daño a la formación; con esta técnica se remueve de los túneles perforados, los restos de cañones incrustados y se devuelven inmediatamente al pozo luego de la detonación de las cargas.

Cañoneo sobre balance: Se refiere a la realización del cañoneo en condiciones que favorece a la presión hidrostática, es decir, la presión hidrostática es mayor a la presión del yacimiento, este tipo de operación puede proveer máximos valores de diámetro y longitud de las perforaciones por realizar la operación con cañón tipo casing gun; pero de igual manera este tipo de cañoneo ocasiona invasión de fluidos de completación y partículas finas a la formación, ocasionando daño a la misma, y al no proveer una limpieza efectiva del hoyo al momento de las perforaciones no contribuyendo al flujo y por lo tanto bajando la producción; de igual manera al momento de la detonación queda una zona compactada de menor permeabilidad llenos de restos de partículas explosivas; es un método seguro.

Hibrida: como su nombre lo indica es la combinación de las dos técnicas anteriores. Se cañonea el pozo en sobre balance y luego se baja una sarta de prueba o de completación con una empacadura y un disco cerámico o de vidrio y la tubería parcialmente llena a fin de someter las perforaciones al desbalance al lanzar la barra y romper el disco. De esta manera se estimula la formación a producir y se limpian las perforaciones.

Diferencia entre las técnicas de Cañoneo sobre balance y bajo balance.

Sobre balance | Bajo Balance |

Al disparar los cañones, se genera una zona compactada de menos permeabilidad.Al fluir el pozo algunas perforaciones se limpiaran, otras quedaran taponeadas o con baja eficiencia de flujo.El fluido de competición puede ser inyectado a la formación creando problemas de incompatibilidad y posible daño adicional a la formación.Se requiere que el pozo permanezca cerrado durante la operación. | Al disparar los cañones se genera una zona compactada de menor permeabilidad.El desbalance de presiones (al momento de cañonear) genera flujo de fluidos inmediatos de la formación hacia el hoyo que limpia bruscamente las formaciones. La eficiencia de limpieza de 70 a 80%.No existen riesgos de penetración de los fluidos de competición a la formación.La técnica permite realizar las operaciones sin cerrar el pozo. |

Tipos de Cañones.

Tipo Chorro, Tipo Bala y Tipo Hidráulico. Los tipo Chorro son los más utilizados en la actualidad.

Cañoneo Tipo Hidráulico.

Se utilizan fluidos a altas presiones inyectados a través de una tubería con arreglos de orificios diseccionados hacia la pared del revestidor, con el propósito de abrir agujeros en la paredes del revestidor, cemento y formación, creando túneles limpios con muy poco daño; pero este es un sistema lento y muy costosos, ya que, los agujeros son creados uno a la vez.

Cañoneo tipo Bala

El cañoneo Utilizando balas comenzó a partir de 1932, este consiste en bajar una herramienta al pozo, la cual mediante una señal que es generada desde la superficie, activa el sistema de detonación y dispara bala que atraviesan el revestidor y penetran en la formación creando un canal de comunicación entre el yacimiento y el pozo. Este tipo de técnica de cañoneo usando balas ha sido sustituido por el de detonación de cargas huecas, debido a los problemas asociados al uso de balas, como por ejemplo: el daño a la formación originado como resultado de que la bala disparada quede atrapada en la formación, reduciendo los espacios de flujo para el hidrocarburo.

Actualmente es poco utilizado en la industria petrolera; su desempeño

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