Atascamiento De La Tubería De Perforación En El Hoyo

Atascamiento de la Tubería de Perforación en el Hoyo

El atascamiento de tubería es un problema que ocurre cuando la sarta de perforación, el revestidor o una herramienta no puede ser movida hacia adentro o hacia afuera del hoyo una vez insertada en éste y en algunos casos tampoco puede ser rotada. La gravedad del problema puede variar desde un inconveniente menor a complicaciones mayores que pueden traer resultados considerablemente negativos, como la pérdida de la columna de perforación o la pérdida total del pozo. Un gran porcentaje de los casos de atascamiento de tubería terminan exigiendo la desviación del pozo alrededor de la sección donde se produjo el atascamiento y la perforación de un nuevo intervalo.

Cuando se presenta este problema durante la perforación del pozo deben emplearse operaciones especiales para lograr liberar la tubería. El procedimiento a emplear dependerá directamente del tipo de atascamiento y de las condiciones bajo las cuales ocurrió

En muchos casos el atascamiento de tubería es considerado como uno de los problemas más costosos y que genera mayor pérdida de tiempo durante las operaciones de perforación. Para prevenir y corregir los problemas de atascamiento de tubería es necesario conocer las causas que los originan, de manera que puedan ser aplicadas las medidas preventivas y tratamientos apropiados a cada situación en particular puesto que muchas veces una acción inadecuada pudiese agravar el problema.

El atascamiento de la tubería de perforación es causado por las condiciones del hoyo y el diferencial de presión creado entre la columna de perforación y la formación, por lo que se clasifica en dos tipos: atascamiento diferencial y atascamiento mecánico. El porcentaje de incidentes en cada categoría depende del tipo de hoyo y de las condiciones de la perforación.

Atascamiento Diferencial

El atascamiento de tubería debido a un diferencial de presión ocurre cuando la sarta se incrusta en un revoque sólido de fluido de perforación que se encuentra en una zona permeable y es retenida en ese lugar debido a una diferencia de presión creada por un sobre balance en la columna hidrostática (ver la Figura). Este tipo de atascamiento de tubería usualmente ocurre cuando la tubería está estacionaria en el hoyo durante un periodo corto de tiempo, tal como cuando se hacen conexiones o se realizan registros y se identifica por la circulación libre del fluido de perforación alrededor de la zona de atascamiento y la ausencia de movimiento ascendente/descendente. Sólo se puede realizar estiramiento y torque de la tubería.

Los atascamientos por presión diferencial ocurren a cualquier profundidad pero sus riesgos se incrementan cuando se perfora en yacimientos agotados. Tradicionalmente los problemas de atascamiento diferencial están relacionados con la formación de un revoque grueso en las paredes del hoyo, altas presiones de sobre balance, fluidos de perforación de alta densidad, alto contenido de sólidos y el alto filtrado. Estos últimos factores especialmente aumentan el espesor del revoque y el coeficiente de fricción, haciendo que sea más difícil liberarla. Basado en esto, muchos estudios han sido conducidos para diseñar fluidos de perforación que generen principalmente un revoque de menor espesor. El atascamiento diferencial sólo puede ocurrir en formaciones de rocas permeables como areniscas, donde se forma el revoque del fluido de perforación. Esto no ocurre en formaciones de baja permeabilidad como las lutitas, donde normalmente el revoque del fluido de perforación no se forma.

 Prevención de Atascamientos Diferenciales

Existen varias medidas que pueden ser empleadas para prevenir el atascamiento de tubería por un diferencial de presión.

 Minimizar la presión de sobre balance manteniendo la densidad del fluido de perforación al nivel más bajo permitido, ya que las densidades excesivas aumentan la presión diferencial en el revoque y aumentan el riesgo de atascamiento.

 Reducir el área de contacto entre el hoyo y la tubería usando portamechas pequeños en espiral o cuadrados; usando estabilizadores; y usando tubería de perforación extrapesada para complementar el peso de los portamechas.

 Reducir el espesor del revoque, ya que los revoques gruesos aumentan el área de contacto entre la tubería y las paredes del hoyo, causando una reducción del diámetro del pozo. El área de contacto entre el pozo y la tubería puede ser disminuida reduciendo el espesor del revoque, esto se logra disminuyendo la tasa de filtración y el contenido de sólidos perforados.

 Mantener una baja tasa de filtración. Las tasas de filtración deberían ser monitoreadas con regularidad a las temperaturas y presiones diferenciales del fondo.

 Minimizar la longitud del ensamblaje de fondo cuando sea posible.

 Mantener la sarta en movimiento cuando el ensamblaje de fondo esté frente a zonas potenciales de atascamiento.

 Minimizar las pérdidas del fluido de perforación con agentes de taponamiento en aquellas zonas donde se tenga alta probabilidad de atascamiento como por ejemplo, zonas agotadas.

 Soluciones Comunes para el Atascamiento de Tubería por Presión Diferencial

En general, cuando ocurre el atascamiento de tubería incrementa significativamente el torque en la tubería y se observa incremento en el arrastre. Cuando esto ocurre, se pueden aplicar diferentes procedimientos. Uno es, usar el martillo, si el ensamblaje de fondo lo tiene. Si después de 5 a 10 impactos no queda libre se debe seguir golpeando mientras se prepara una píldora o bache de aceite para colocarlo alrededor de la sección atascada, y otra solución es trabajar la sarta sin circulación ya que a medida que se aumenta la circulación, aumenta la fuerza que origina el atascamiento. Una práctica común, es bajar el peso de la columna hidrostática hasta el mínimo posible para mantener el control del pozo y su estabilidad, nunca reducirla si existe la posibilidad de que ocurran problemas adicionales.

 Determinación del Punto de Atascamiento de Tubería Mediante la Relación Esfuerzo-Deformación de un Material Sólido

Para liberar la tubería atascada en el hoyo y tomar las medidas adecuadas para solucionar el problema es necesario conocer la profundidad a la cual ocurrió el atascamiento de la tubería. Para ello se determinará la longitud de tubería libre puesto que dicho valor es igual a la profundidad de atascamiento de tubería.

 Atascamiento Mecánico

El atascamiento mecánico es causado por una obstrucción o restricción física en el hoyo. Ocurre generalmente durante el movimiento de la sarta y se manifiesta por la circulación restringida del fluido de perforación hacia superficie. Sin embargo se pude observar una cantidad limitada de movimiento ascendente/descendente o libertad de movimiento rotatorio. El atascamiento mecánico de la tubería puede ser clasificado en dos categorías principales; empaquetamiento del pozo y puenteo y perturbaciones de la geometría del pozo.

 Empaquetamiento del Pozo y Puenteo

El empaquetamiento del hoyo está relacionado con sólidos de la formación (recortes o derrumbes) asentados alrededor de la sarta de perforación, mientras que el puenteo del hoyo se refiere a pedazos grandes de formación dura, cemento o chatarra que caen dentro del hoyo y obstruyen la sarta de perforación causando atascamiento de tubería. Los empaquetamientos y puenteos formados durante el atascamiento de tubería son causados por recortes depositados, inestabilidad de lutitas, formaciones fracturadas y falladas, formaciones no consolidadas y cemento o basura en el pozo.

 Recortes Depositados

Si los recortes no son retirados del pozo, se acumularan en éste, causando empaquetamiento, generalmente alrededor del conjunto de ensamblaje de fondo (BHA), lo cual ocasionará el atascamiento de la tubería. Este problema ocurre frecuentemente en las secciones ensanchadas, donde las velocidades anulares son más bajas. En los pozos desviados, los recortes se acumulan en la parte más baja y pueden caer dentro del hoyo, causando empaquetamiento (ver Figura)

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Los recortes o ripios pueden depositarse en el pozo debido a:

∗ Excesiva velocidad de penetración (ROP) con respecto a la velocidad de circulación. Esto genera más recortes de los que pueden ser circulados mecánicamente a partir del espacio anular.

∗ Falta de suspensión y transporte de los ripios hacia la superficie (a pesar de tener una reología del fluido de perforación adecuada).

∗ Trayectorias de pozo muy desviadas. Los pozos de alto ángulo son más difíciles de limpiar, ya que los sólidos perforados tienden a caer en la parte baja del hoyo.

∗ Desprendimiento y obturación de la formación alrededor de la sarta de perforación.

∗ Circulación insuficiente para limpiar el pozo antes de sacar

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