Trabajo De Fluidos De Perforacion

Problemas Latentes durante la Abertura del Hoyo

Aunque se disponga de los mejoresequipos, herramientas, materiales, tecnología ypersonal capacitado, durante la perforaciónpueden presentarse una variedad de proble-mas que a veces pueden ser difíciles y costo-sos. Prevenir situaciones que puedan malograrel buen ritmo y los costos de las operacioneses quizás el anhelo más importante que debemotivar a todo el personal de perforación y deapoyo.Entre estos problemas se cuentan:

• Derrumbes de las formaciones

• Pérdida de circulación parcial ototal del fluido de perforación• Desviación crítica del hoyo.

• Constricción del diámetro del hoyo.

• Torcedura o enchavetamiento delhoyo.

• Atascamiento de la sarta de per-foración.

• Desenrosque de elementos de lasarta y, por ende, tareas de pesca.

• Torcedura y desprendimiento departe de la sarta.

• Arremetidas y reventón.

• Incendios.

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: atascamientodiferencial 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 sobrebalance en la columna hidrostática (ver Figura 1). 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.

Figura 1 Atascamiento Diferencial

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 sobrebalance, 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.

Referencias:

• González, F. (2003). Pozos I. Guía de estudios para la materia Pozos I.Universidad Central de Venezuela.

PERDIDA DE CIRCULACIÓN: esta es la perdida de lodo hacia la formación, esto implica que el volumen de lodo que esta retornando a la superficie puede ser muy poco o nada, estas perdidas de circulación incrementan el costo del fluido de perforación y el costo total del pozo, así como el peligro de un descontrol.

Problemas

de limpieza: estos ocurren durante la circulación del fluido debido a los recortes mas pesados ya que en ellos actúa la fuerza de gravedad, la cual hace que los mismos caigan hacia el fondo del pozo.

Es importante resaltar que la clasificación de los lodos de perforación van a variar de acuerdo a su composición y dependiendo de la profundidad y zona que se este siendo atravesada durante la perforación. Estos lodos se diferencian entre si por los materiales que lo constituyen o por las proporciones relativas es decir como están en su composición.

Pérdidas de Circulación

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La pérdida de circulación o pérdida de retorno está definida como la invasión de losfluidos de perforación y/o lechadas de cemento hacia la formación. El control y prevención de la pérdida de circulación de los fluidos de perforación es un problemafrecuentemente encontrado durante la perforación de pozos de petróleo y gas.

La pérdida puede ser parcial o total, es decir, se puede perder una pequeña fracción defluido generalmente manifestada por una disminución gradual del nivel del fluido de perforación en los tanques o se puede perder el fluido de perforación que se encuentraen el hoyo, al desplazarse en su totalidad hacia la formación. Otros problemas como:colapso del hoyo, atascamiento de tubería, imposibilidad de controlar el hoyo, pérdida de tiempo durante las operaciones de perforación, daño a formaciones potencialmente productivas, arremetidas, reventones, derrumbe excesivo de lasformaciones y costos asociados son otros efectos que contribuyen a hacer que elcontrol y prevención de la pérdida de circulación sea considerado uno de los problemas más importantes en la industria petrolera y uno de los sucesos que másafecta la estabilidad del hoyo.La magnitud del problema plantea la necesidad de iniciar investigaciones querelacionen todos los aspectos considerados en la pérdida de circulación, para asídeterminar soluciones efectivas y evitar las horas improductivas durante lasoperaciones en el taladro.

Factores que Afectan la Pérdida de Circulación

Existen muchos factores que originan pérdidas de circulación en el hoyo, cada uno de estos está relacionado con el tipo de formación que se está perforando, las condiciones del hoyo y la presión que ejerce la columna del fluido de perforación. Los tipos de formaciones o condiciones en el subsuelo que pueden ocasionar o son susceptibles de generar una pérdida de circulación en el pozo se clasifican en cuatro categorías:

•Fracturas Naturales o Intrínsecas: son aquellas creadas por los esfuerzostectónicos, y los diferentes eventos geológicos ocurridos en una determinada zona. Se

manifiestan por una discontinuidad que rompe los estratos de las rocas en bloques por medio de grietas o fisuras que pueden permitir el paso de los fluidos que seencuentran en el pozo solo si existe suficiente presión en el hoyo capaz de exceder lade los fluidos de la formación y además el espacio creado por la fractura es tangrande como para permitir la entrada de los fluidos con esta presión.

•Fracturas Creadas o Inducidas: son aquellas producidas durante las operacionesde perforación con el fin de estimular la formación para mejorar la producción(fracturamiento hidráulico y acidificación). Adicionalmente, muchas fracturas hansido creadas al tratar de mantener el peso de la columna hidrostática en el hoyo por loque esta operación también puede crear fracturas en la formación si se excede ladensidad necesaria para mantener las paredes del hoyo.Las fracturas inducidas o creadas se distinguen de las fracturas naturales principalmente por el hecho de que la pérdida del fluido de perforación haciafracturas inducidas requieren la imposición de presión de una magnitud suficiente para romper o abrir una parte de la formación

•Fracturas Cavernosas: las fracturas creadas en zonas cavernosas están generalmente relacionadas con formaciones volcánicas o de carbonatos (caliza ydolomita). Cuando estas formaciones fisuradas son perforadas, la columna de fluidode perforación puede caer libremente a través de la zona vacía creada por la fractura y producir rápidamente la pérdida del fluido de perforación.Las formaciones cavernosas se diferencian de las fracturas naturales e inducidas enque las cavernas son probablemente el resultado de un fenómeno de disolución de laroca, es decir pueden aparecer durante el enfriamiento del magma o ceniza volcánica.

Pérdidas en Formaciones altamente Permeables

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