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LODOS DE PERFORACIÓN:

LODOS DE PERFORACIÓN PEGA DE TUBERÍA

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La pega de tubería representa uno de los problemas de perforación más comunes y más graves. Si la tubería se pega, será necesario hacer todo lo posible para liberarla rápidamente. La probabilidad de que la pega de tubería sea liberada con éxito disminuye rápidamente con el tiempo. En general, la tubería se pega mecánicamente o por presión diferencial. La pegadura mecánica es causada por una obstrucción o restricción física. La pegadura por presión diferencial es causada por las fuerzas de presión diferencial de una columna de lodo sobrebalanceada que actúan sobre la columna de perforación contra un revoque depositado en una formación permeable. La pegadura mecánica ocurre generalmente durante el movimiento de la columna de perforación.

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La pega mecánica de la tubería puede ser clasificada en dos categorías principales: 1. Empaquetamiento del pozo y puentes. 2. Perturbaciones de la geometría del pozo Los empaquetamientos y los puentes son causados por: • Recortes depositados • Inestabilidad de la lutita • Formaciones no consolidadas • Cemento o basura en el pozo Las perturbaciones de la geometría del pozo son causadas por: • Ojos de llave • Pozo por debajo del calibre • Conjunto de perforación rígido • Formaciones móviles • Bordes y patas de perro • Roturas de la tubería de revestimiento

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La pega de tubería por presión diferencial suele ser causada por una de las siguientes causas/condiciones de alto riesgo: • Altas presiones de sobrebalance • Revoques gruesos • Lodos con alto contenido de sólidos • Lodos de alta densidad

Pega Mecánica:

Pega Mecánica Si los recortes no son retirados del pozo, se acumulan en éste EMPAQUETAMIENTO DEL POZO Y PUENTES Recortes depositados. Si los recortes no son retirados del pozo, se acumulan en éste, causando el empaquetamiento del pozo, generalmente alrededor del Conjunto de Fondo (BHA), y la pegadura de la columna de perforación

Pega Mecánica:

Pega Mecánica

Las causas de la remoción inadecuada de los recortes del pozo :

Las causas de la remoción inadecuada de los recortes del pozo Las causas de la remoción inadecuada de los recortes del pozo son: • Perforación a Velocidades de Penetración (ROP) excesivas para una velocidad de circulación determinada. Esto genera más recortes de los que pueden ser circulado mecánicamente a partir del espacio anular. • Hidráulica anular inadecuada. • Falta de suspensión y transporte de los recortes hacia la superficie con una reología de lodo 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 pozo. Esto resulta en la formación de camas de recortes que son difíciles de eliminar. • Desprendimiento y obturación de la formación alrededor de la columna de perforación. • Circulación insuficiente para limpiar el pozo antes de sacar la tubería o de realizar conexiones. Cuando se interrumpe la circulación, los recortes pueden depositarse alrededor del BHA y obturar el pozo, causando la pegadura de la tubería. • Perforación ciega (sin retornos de lodo) y barrido periódico inadecuado del pozo con un lodo viscoso. • Perforación involuntaria sin circulación

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Las principales advertencias e indicaciones de la sedimentación de los recortes son: • Relleno en el fondo después de realizar las conexiones y los viajes • La cantidad de retornos que regresa a las zarandas es pequeña en relación con la velocidad de perforación y el tamaño del pozo. • Aumento del torque, arrastre y presión de bombeo. • Sobre-tensión en las conexiones y durante el retiro de la tubería. • Aumento de la cantidad de Sólido de Baja Gravedad Específica (LGS) y posible aumento del peso y/o viscosidad del lodo.

Las medidas preventivas para minimizar la posibilidad de sedimentación de recortes son: :

Las medidas preventivas para minimizar la posibilidad de sedimentación de recortes son: • Mantener la reología apropiada del lodo de conformidad con el tamaño del pozo, la ROP y la inclinación del pozo. • En los pozos casi verticales, barrer el pozo con lodo de alta viscosidad. En los pozos muy desviados, barrer con píldoras de baja viscosidad/alta viscosidad. Circular siempre hasta que las píldoras de barrido regresen a la superficie y que las zarandas estén limpias. • Usar una hidráulica optimizada que sea compatible con el tamaño respectivo del pozo, la inclinación y la ROP. Velocidades de circulación más altas siempre proporcionan una mejor limpieza del pozo. • Controlar la perforación en situaciones de alta ROP o de limpieza insuficiente del pozo. • Usar una rotación agresiva de la columna de perforación para mejorar la limpieza del pozo. • Realizar un viaje del limpiador después de todas las corridas largas del motor de fondo. • Usar el movimiento de la columna de perforación (rotación y movimiento alternativo) durante la circulación a la velocidad máxima, para perturbar las camas de recortes e incorporarlas de nuevo dentro del flujo.

La perforación a través de lutita reactiva es indicada principalmente por aumentos de la viscosidad de embudo, del punto cedente, de los esfuerzos de gel :

La perforación a través de lutita reactiva es indicada principalmente por aumentos de la viscosidad de embudo, del punto cedente, de los esfuerzos de gel Inestabilidad de la lutita . Las lutitas inestables pueden causar la obturación y pegadura cuando caen dentro del pozo. Pueden ser clasificadas de la siguiente manera: • Lutitas reactivas. Éstas son lutitas sensibles al agua, perforadas con insuficiente inhibición. Las lutitas absorben agua, se someten a esfuerzo y se desconchan dentro del pozo La perforación a través de lutita reactiva es indicada principalmente por aumentos de la viscosidad de embudo, del punto cedente, de los esfuerzos de gel, de la Prueba de Azul de Metileno (MBT) y posiblemente del peso del lodo. Esto se reflejará en los aumentos de torque, arrastre y presión de bombeo. • Lutitas presurizadas. Estas lutitas están presurizadas y sometidas a esfuerzos mecánicos por diferentes factores, incluyendo el peso de la sobrecarga, los esfuerzos in-situ, el ángulo de los planos de estratificación y los esfuerzos tectónicos. Cuando son perforadas con un peso de lodo insuficiente, estas lutitas se desprenden dentro del pozo Formaciones fracturadas y falladas. Éstas son formaciones frágiles que son mecánicamente incompetentes. Son especialmente inestables cuando los planos de estratificación se inclinan hacia abajo con altos ángulos

Pega de Tubería:

Pega de Tubería

Pega de Tubería:

Pega de Tubería

Pega de Tubería:

Pega de Tubería

Pega de Tubería:

Pega de Tubería El control de la inestabilidad de la formación debería comenzar durante la fase de planificación Será necesario mantener las propiedades adecuadas del lodo para asegurar la Buena limpieza del pozo. Si se detecta el derrumbe de la formación, responder inmediatamente: 1. Interrumpir la perforación. 2. Barrer el pozo con lodo viscoso. 3. Aumentar la viscosidad para mejorar la capacidad de transporte. 4. Aumentar el peso del lodo, cuando sea aplicable. 5. Implementar prácticas de perforación para mejorar el transporte de los recortes y reducir la posibilidad de pegadura de la tubería.

Pega de Tubería:

Pega de Tubería Formaciones no consolidadas. Este problema afecta las formaciones que no pueden ser soportadas por el sobrebalance hidrostático solo. Por ejemplo, la arena y la gravilla no consolidadas caen frecuentemente dentro del pozo y obturan alrededor de la columna de perforación. Problemas también ocurren si el revoque depositado sobre la arena floja no consolidada no es suficiente para impedir que ésta “fluya” dentro del pozo y obture la columna de perforación

Pega de Tubería:

Pega de Tubería

Pega de Tubería:

Pega de Tubería Cuando bloques de cemento o basura caen dentro del pozo, éstos pueden actuar como una cuña y bloquear la columna de perforación. Cemento o basura en el pozo. Cuando bloques de cemento o basura caen dentro del pozo, éstos pueden actuar como una cuña y bloquear la columna de perforación. Esto puede ocurrir cuando el cemento pierde su estabilidad alrededor de la zapata de cementación de la tubería de revestimiento o ser causado por tapones de pozo abierto y tapones de desvío

Pega de Tubería:

Pega de Tubería

Pega de Tubería:

Pega de Tubería Otro tipo de obturación con el cemento puede ocurrir cuando se intenta establecer la circulación con el BHA sumergido en cemento blando. La presión de bombeo puede causar el fraguado “instantáneo” del cemento y pegar la columna de perforación Basura metálica puede caer del piso del equipo de perforación o de la rotura del equipo de fondo o de trozos de materiales tubulares y equipos desbastados

Pega de Tubería:

Pega de Tubería

Pega de Tubería:

Pega de Tubería Algunas de las medidas preventivas para minimizar la basura en el pozo son: • Limitar el hueco de ratón de la tubería de revestimiento para minimizar la fuente de bloques de cemento. • Dejar suficiente tiempo para el fraguado del cemento antes de salir perforando. • Mantener una distancia suficiente entre los pozos de referencia. • Comenzar lavando por lo menos dos haces de tubería en pie antes del tope teórico de cementación. • Sacar dos haces de tubería en pie antes de tratar de establecer la circulación, si se observa algún peso de asentamiento al meter la tubería dentro del pozo después de una operación de cementación. • Controlar la perforación al limpiar saliendo del cemento blando. • Mantener el pozo cubierto cuando la columna de perforación está fuera del pozo. • Mantener el equipo del piso de perforación en buenas condiciones de operación.

Pega de Tubería:

Pega de Tubería GEOMETRÍA DEL POZO Otra categoría de pegadura mecánica de la tubería está relacionada con la geometría del pozo. El diámetro y/o ángulo del pozo en relación con la geometría y rigidez del BHA no permitirá el paso de la columna de perforación. En general, cuanto más grande sea el cambio de ángulo o de dirección del pozo, más alto será el riesgo de pegadura mecánica de la tubería. Los pozos en forma de “S” son aún peores y aumentan el riesgo de pegadura de la tubería debido a los aumentos de fricción y arrastre. Los principales tipos de perturbación de la geometría del pozo son: Asentamientos ojo de llave. Los ojos de llave se forman cuando la columna de perforación roza contra la formación en la parte interior de una pata de perro. La tensión mantiene la columna de perforación contra el pozo mientras que la rotación y el movimiento de la tubería forman una ranura en el lado del pozo. Cuanto más largo sea el intervalo por debajo de la pata de perro y más marcada la pata de perro, más grande será la carga lateral y más rápido el desarrollo de un asentamiento ojo de llave

Pega de Tubería:

Pega de Tubería

Pega de Tubería:

Pega de Tubería Pozo por debajo del calibre. Las secciones abrasivas del pozo no sólo desafilan las barrenas, sino que también reducen el calibre del pozo y los estabilizadores. Una corrida de la barrena demasiado profunda dentro de las formaciones abrasivas resulta en un pozo por debajo del calibre. La introducción de un conjunto de diámetro completo dentro de un pozopor debajo del calibre puede atascar y pegar la columna de perforación

Pega de Tubería:

Pega de Tubería

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Conjunto rígido. Los pozos perforados con un BHA flexible parecen estar rectos cuando se saca la tubería, pero si se mete un BHA más rígido, el pozo recién perforado actuará como si fuera por debajo del calibre. Los conjuntos flexibles pueden “serpentear” alrededor de patas de perro que constituyen obstrucciones para los conjuntos rígidos. Los BHA rígidos no pueden adaptarse a los grandes cambios de ángulo/dirección del pozo y pueden atascarse

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Formación móvil. El peso de la sobrecarga o los esfuerzos tectónicos pueden apretar la sal plástica o la lutita blanda dentro del pozo, causando la pegadura o el atascamiento del BHA en el pozo por debajo del calibre. La magnitud de los esfuerzos – y por lo tanto la velocidad de movimiento – varía de una región a otra, pero esgeneralmente más grande para las formaciones ubicadas por debajo de 6.500 pies (2.000 m) y para las formaciones de sal con temperaturas mayores que 250ºF (121ºC)

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Bordes y micropatas de perro. Éstos son formados cuando se encuentran sucesivas formaciones duras/ blandasinterestratificadas . Las formaciones blandas se derrumban por varios motivos (por ej.: hidráulica excesiva, falta de inhibición), mientras que las rocas duras mantienen su calibre. Esta situación es agravada por formaciones buzantes y cambios frecuentes del ángulo y de la dirección. Las aletas del estabilizador pueden atascarse por debajo de los bordes durante el retiro o levantamiento de las conexiones

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Roturas de la tubería de revestimiento. Las roturas relacionadas con la tubería de revestimiento pueden causar la pegadura de la columna de perforación. La tubería de revestimiento puede colapsar cuando las presiones externas exceden la resistencia de la tubería de revestimiento. Esta situación suele ocurrir frente a las formaciones plásticas. Las formaciones de sal se vuelven cada vez más plásticas a medida que la presión y la temperatura aumentan, y están generalmente relacionadas con el colapso de la tubería de revestimiento. Si la tubería de revestimiento no está cementada correctamente, la junta o las juntas inferiores pueden ser desenroscadas por la rotación de la columna de perforación. Si esto ocurre, la tubería de revestimiento ubicada por debajo de la conexión desenroscada puede colapsar y volcarse a un ángulo en el pozo, enganchando la tubería de perforación. Las buenas prácticas de introducción de la tubería de revestimiento (soldadura a puntos o adhesión química de los primeros portamechas ) y una buena cementación minimizarán la probabilidad de que ocurra este problema.

Se recomiendan las siguientes prácticas para minimizar la pegadura causada por la geometría del pozo: :

Se recomiendan las siguientes prácticas para minimizar la pegadura causada por la geometría del pozo: • Si se anticipa algún asentamiento ojo de llave, usar un escariador. • Si se perforan formaciones abrasivas, usar estabilizadores y barrenas con superficies resistentes al desgaste con una capa protectora más gruesa. • Calibrar tanto las antiguas como las nuevas barrenas y estabilizadores después de cada viaje. • Ensanchar el último haz de tubería en pie o las tres últimas juntas hasta el fondo al realizar cada viaje. • Optimizar el diseño y la rigidez del BHA. • Prever una viaje de ensanchamiento si se introduce un BHA rígido y/o si se sospecha que hay algún problema relacionado con la geometría del pozo. • Si se encuentra sal móvil, usar un sistema de lodo subsaturado para lavar la zona o usar un peso del lodo más alto para estabilizarla. • Perforar las secciones de sal con barrenas bicéntricas Compactas de Diamante Policristalino . Prever viajes regulares del limpiador para ensanchar las secciones de pozo abierto . • Usar una tubería de revestimiento más resistente frente a las formaciones plásticas. • Introducir un revestidor corto dentro de la tubería de revestimiento a través de todo el intervalo de sal para proporcionar una mayor resistencia. • Perforar la sal con lodos base aceite o base sintético para mantener un pozo de calibre uniforme a través de la sal y proporcionar una mejor cementación con una distribución más uniforme de los esfuerzos impuestos sobre la tubería de revestimiento a través de la sal. • Reducir la velocidad de descenso de la tubería antes de que el BHA alcance un desvío o una pata de perro. • Minimizar la magnitud de la pata de perro y/o los cambios marcados y frecuentes de dirección del pozo. • Evitar la circulación prolongada frente a las formaciones blandas para evitar el socavamiento del pozo y la formación de bordes .

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