CAPITULO 13

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Derechos de autor 2001, Drilbert Engineering Inc. 255 Capítulo 13 Prácticas de Viaje Introducción Un alto porcentaje de pegaduras de tubería e incidentes de control de pozos ocurren mientras se está viajando. La mayoría de los estudios en control de pozos sugieren que estos ocurren mientras se viaja. Es correcto decir que al menos la mitad de los incidentes de pegaduras de tubería ocurren mientras se viaja. Pobres prácticas de viaje también causan daño a la formación, pérdidas de circulación, fallas de la sarta y la barrena; y lesiones al personal. Por estas razones, las cuadrillas de perforación y los técnicos del equipo deben de estar enfocados en todos los aspectos del viaje. Este capítulo comienza con la importancia de planear el viaje, luego en los preparativos que se deben hacer antes del viaje. Una discusión de control se pozos se incluye porque muchos brotes y reventones ocurren mientras se viaja. La importancia de utilizar cartas de viaje y tanques de viaje mientras se saca la sarta del pozo, y cuando se corre dentro de este, el agujero es pistoneado. El procedimiento correcto para llevar a cabo viajes de perforación es bombear baches pesados. Una discusión acerca de la circulación fuera del pozo se incluye para advertir al lector de objetos que frecuentemente se encuentran en las presas. Otros tópicos incluyen la planeación de viajes cortos, cuestiones de la estabilidad el pozo y pegadura diferencial. El viaje es una de las partes más importantes al perforar un pozo. No solo es un porcentaje significante de todos los problemas del fondo del agujero causados por prácticas pobres de viaje, pero aquí es donde la cuadrilla puede valorar mejor la condición del pozo a través de las tendencias de viaje. Planeando el viaje El viaje empieza en la etapa de planeación. Los viajes pueden ser perjudiciales para el pozo. Algunas formaciones de arcillas son severamente dañadas por los viajes. La surgencia y el suaveo causan violentas fluctuaciones en los esfuerzos radial y tangencial alrededor del agujero. Las fluctuaciones de temperatura cuando el pozo esta estático también pueden causar cambios drásticos en los esfuerzos del agujero. Las cargas laterales impartidas por la sarta de perforación y lastrabarrenas son también altas cuando la barrena está arriba del fondo. Viajes innecesarios causan pérdida de tiempo y prolongan el tiempo de exposición del agujero abierto. Por esta razón, no haremos viajes de tubería indiscriminadamente. No podemos aplazar viajes de limpieza o cambios de barrena si son requeridos. Esto puede resultar en pegaduras de tuberías o pérdida de conos de la barrena. No podemos viajar hasta que estamos listos. El agujero y el lodo deben estar acondicionados, un registro del viaje debe estar preparado, el equipo para control del pozo y manejo de tubería necesarios deben estar en condiciones de operación. Un bache pesado debería ser planeado también. El volumen y peso del bache deben ser calculados para que sepamos exactamente que donde quedara la cima dentro de la tubería de perforación (Fig.13-4). Los tiempos de circulación, máximo jalón, velocidad de viaje, y áreas problemáticas anticipadas o potenciales deberían ser comunicadas por escrito al perforador. Las Toneladas - kilómetro deberán ser calculadas para viajes y determinar cuando, un deslizamiento y corte de cable es requerido. La siguiente barrena y BHA o programa de tubería de revestimiento debe ser determinado y tenerlos listos antes de sacar la barrena del agujero.

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Capítulo 13

Prácticas de Viaje

Introducción Un alto porcentaje de pegaduras de tubería e incidentes de control de pozos ocurren mientras se está viajando. La mayoría de los estudios en control de pozos sugieren que estos ocurren mientras se viaja. Es correcto decir que al menos la mitad de los incidentes de pegaduras de tubería ocurren mientras se viaja. Pobres prácticas de viaje también causan daño a la formación, pérdidas de circulación, fallas de la sarta y la barrena; y lesiones al personal. Por estas razones, las cuadrillas de perforación y los técnicos del equipo deben de estar enfocados en todos los aspectos del viaje. Este capítulo comienza con la importancia de planear el viaje, luego en los preparativos que se deben hacer antes del viaje. Una discusión de control se pozos se incluye porque muchos brotes y reventones ocurren mientras se viaja. La importancia de utilizar cartas de viaje y tanques de viaje mientras se saca la sarta del pozo, y cuando se corre dentro de este, el agujero es pistoneado. El procedimiento correcto para llevar a cabo viajes de perforación es bombear baches pesados. Una discusión acerca de la circulación fuera del pozo se incluye para advertir al lector de objetos que frecuentemente se encuentran en las presas. Otros tópicos incluyen la planeación de viajes cortos, cuestiones de la estabilidad el pozo y pegadura diferencial. El viaje es una de las partes más importantes al perforar un pozo. No solo es un porcentaje significante de todos los problemas del fondo del agujero causados por prácticas pobres de viaje, pero aquí es donde la cuadrilla puede valorar mejor la condición del pozo a través de las tendencias de viaje. Planeando el viaje El viaje empieza en la etapa de planeación. Los viajes pueden ser perjudiciales para el pozo. Algunas formaciones de arcillas son severamente dañadas por los viajes. La surgencia y el suaveo causan violentas fluctuaciones en los esfuerzos radial y tangencial alrededor del agujero. Las fluctuaciones de temperatura cuando el pozo esta estático también pueden causar cambios drásticos en los esfuerzos del agujero. Las cargas laterales impartidas por la sarta de perforación y lastrabarrenas son también altas cuando la barrena está arriba del fondo. Viajes innecesarios causan pérdida de tiempo y prolongan el tiempo de exposición del agujero abierto. Por esta razón, no haremos viajes de tubería indiscriminadamente. No podemos aplazar viajes de limpieza o cambios de barrena si son requeridos. Esto puede resultar en pegaduras de tuberías o pérdida de conos de la barrena. No podemos viajar hasta que estamos listos. El agujero y el lodo deben estar acondicionados, un registro del viaje debe estar preparado, el equipo para control del pozo y manejo de tubería necesarios deben estar en condiciones de operación. Un bache pesado debería ser planeado también. El volumen y peso del bache deben ser calculados para que sepamos exactamente que donde quedara la cima dentro de la tubería de perforación (Fig.13-4). Los tiempos de circulación, máximo jalón, velocidad de viaje, y áreas problemáticas anticipadas o potenciales deberían ser comunicadas por escrito al perforador. Las Toneladas - kilómetro deberán ser calculadas para viajes y determinar cuando, un deslizamiento y corte de cable es requerido. La siguiente barrena y BHA o programa de tubería de revestimiento debe ser determinado y tenerlos listos antes de sacar la barrena del agujero.

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Preparativos para el viaje Una vez que el viaje esta planeado, el primer paso es acondicionar el agujero y el lodo. Recortes y camas de recortes deben ser completamente removidos antes de sacar la sarta. La viscosidad plástica debe ajustarse lo más baja como sea posible, para minimizar presiones de surgencia y suaveo, y para reducir las tendencias tixotrópicas del lodo. La falta de limpieza del agujero antes de un viaje es responsable de un alto porcentaje de pegaduras de tubería. Aún si no sufrimos pegaduras de tubería debido a un empacamiento, probablemente terminaremos batallando con un agujero estrecho en alguna parte de la salida. El tiempo ahorrado por circular menos puede perderse al pasar por áreas estrechas del agujero. Estas zonas también generan surgencia y suaveo severas, las cuales conducen a inestabilidad del pozo, pérdida de circulación, y brotes inducidos. Debemos circular al menos el fondo del agujero para asegurarnos que no haya gas en el pozo. El gas migrante se expandirá en su camino, causando una reducción de la presión en el fondo del agujero. Torque, arrastre, y tendencias de presión deberán ser cuidadosamente monitoreados mientras se acondiciona el agujero. Los agitadores, alarmas de gas y las propiedades del lodo deberán ser monitoreados y registrados. Justo antes de salir del agujero, diversos parámetros necesitan ser documentados en caso de encontrarse con problemas después:

• Arrastre hacia arriba y hacia abajo • Torque fuera de fondo • Peso rotando libre • Presión de bombeo de flujo total fuera de fondo y emboladas totales por minuto • Presión y gasto de bombeo reducido o crítico • Densidad del lodo de entrada y salida • Temperatura del lodo de entrada y salida • Gasto de flujo a la salida

Nosotros utilizamos el arrastre hacia arriba y hacia abajo como línea base con la cual se monitorea la tensión. La presión de bombeo de flujo total es una línea base para monitorear empacamientos, en caso que necesitemos circular durante el viaje hacia fuera. El mejor momento para tomar gastos reducidos es justo antes de aparecer un brote. Debido a que la mayoría de los brotes aparecen mientras se viaja, por lo que tiene sentido tomar el gasto reducido justo antes de empezar a sacar la sarta del pozo. Los gastos reducidos son tomados en el fondo porque circularemos el fondo para circular un brote. Un registro de viaje debe ser preparado mientras se circula el pozo. Debe haber un registro de viaje cuando de saca o se introduce la sarta en el pozo. Los tanques de lodo deben estar aislados apropiadamente para que la ganancia en las presas pueda monitorease correctamente. Un tanque de viajes es necesario para las mediciones correctas de la ganancia en presas. La práctica de contar las emboladas de la bomba no tiene sentido, y no pueden ser usadas en un viaje. Una chaqueta para lodo se requiriere para manejar y contabilizar todo el lodo. Si algo de lodo escapa del tanque de viaje, entonces no estamos practicando buenos métodos de control de pozo. La chaqueta para lodo no esta ahí para mantener limpio el piso de trabajo – ¡Esta ahí para contener el lodo, para que el llenado del pozo pueda ser monitoreado con precisión!

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También se recomienda preparar un registro de control del pozo para un brote de 10 barriles. Un brote que ocurre durante el viaje será por suaveo, tal que el lodo de densidad de matar el pozo ya esta en el pozo. Al preparar una hoja de control de pozo para la profundidad a la cual el viaje inicia, habremos calculado las emboladas a la profundidad de la barrena y en el fondo Podemos hacer esto con calma mientras el agujero se limpia, tal que si el brote ocurre, ya estaremos preparados para esto, y no tendremos que preparar una bajo presión (Por supuesto, nosotros revisaremos nuestro trabajo).

Un bache pesado es normalmente bombeado después de que cinco lingadas han sido sacadas, y el pozo toma la cantidad correcta de lodo para reemplazar el desplazamiento de la tubería. Debemos calcular que tan lejos el bache subirá en la sarta de perforación, para que sepamos cuanto lodo recuperaremos. Esto debe ser factorizado en la hoja de viaje (Ecuación 13.1 y Fig.13-4). De ser posible, el viaje debe ser planeado de tal manera que se evite un cambio de guardia, o la necesidad de relevar al perforador por el almuerzo o la comida. La mayoría de incidentes de pegaduras de tubería ocurren durante los cambios de guardia. Pobres relevos son responsables de estos incidentes. Si un perforador va a ser relevado para comer, o por la siguiente guardia, requieren buenos relevos. El ITP y el coordinador deberían estar en el piso de trabajo antes, y después, del cambio de guardia. Una gráfica litográfica con tendencias de perforación debería estar impresa y disponible en el piso de trabajo. Un modelo del BHA debe estar preparado a la misma escala que la gráfica de tendencias. El perforador y los supervisores de perforación pueden entonces anticipar y monitorear áreas problema al arrastrar el modelo a lo largo del registro cuando la barrena es sacada (Fig.13-1). La mayoría de los empacamientos y problemas de geometría del agujero ocurren alrededor del BHA. Áreas estrechas son registradas en la barrena, pero no es siempre la barrena la que causa el estrechamiento. Pudiese ser un estabilizador, o cualquier otro cambio en diámetro, o un lastrabarrena rígido presionado contra una pata de perro. Si existe un problema de derrumbe o caverna, es probable que aparezca como cuatro áreas estrechas, si tenemos un BHA con tres estabilizadores. Al mantener la barrena en el modelo a una profundidad apropiada en la gráfica de tendencias, podemos anticipar cuando los lastrabarrenas y estabilizadores entran a una zona problemática. El modelo puede también ayudar a determinar que está causando el problema. Si el problema está relacionado con la geometría del agujero, se mostrará muy claramente como los estabilizadores pasan a través de ésta. Si el problema se debe a cama de recortes, el área reducida no será corregida, esta se moverá a medida que la cama de recortes se mueve. Esto también será bastante evidente con el uso del modelo.

Modelo de un BHA comparado con las gráficas litográficas y gráficas de tendencia

Profundidad Penetración Calibre

Posible pata de perro

Arena agotada

Fig. 13-1 Modelo de BHA para viajes

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Las gráficas y modelos toman tiempo para prepararse, por lo que tenemos que notificar a los encargados del lodo acerca del viaje antes de hacerlo y asegurarnos que tengan la gráfica a tiempo. Idealmente, la gráfica mostrará el diámetro del agujero y el tipo de formación contra la profundidad. Si registros calibradores no están disponibles, podemos usar información de pozos de correlación y/o la velocidad de penetración para estimar el diámetro del pozo. Usualmente, el pozo se derrumba en formaciones suaves cuando se perfora rápido. Las arcillas tienden a hincharse mientras que las areniscas se pueden encoger. Si registros de calibración pozos de correlación muestran que una formación en particular mantiene su calibre mientras otra no lo hace, debemos asumir que lo mismo sucederá en nuestro pozo. Debemos identificar cualquier riesgo potencial en la gráfica y cualquier área estrecha a medida que nos acercamos a esta. El uso cuidadoso y consistente de esta herramienta ha prevenido muchos incidentes con pegaduras de tuberías y ha ayudado a las cuadrillas a diagnosticar las condiciones del pozo. La chaqueta de lodo, llave roladora hidráulica o neumática, llaves, cuñas, válvula de seguridad, y BOP interior deben estar en condiciones de trabajo. Si pensamos que necesitamos cambiar las llaves o los dados de las cuñas, debe hacerse mientras se circula para limpiar el pozo. No es deseable interrumpir el viaje para reparar el equipo, abrir otra cubeta de grasa para juntas, bombear aceite hidráulico en las celdas de carga, y así sucesivamente. Control del Pozo Más de la mitad de todos los brotes ocurren durante los viajes de la tubería. Muchos pueden resultar en descontroles, pérdida del equipo o pérdidas de pozos. El control de pozos es una de las responsabilidades primarias del perforador, y debe poner especial atención al control del pozo mientras se viaja la tubería. Registros de viaje El perforador debe preparar su propio registro de viaje mientras circula el pozo. Con las herramientas modernas de hoy, los encargados del lodo o los ingenieros de perforación pueden proveerle uno para trabajar con él. Sin embargo, el perforador debe preparar y monitorear su propio registro de viaje. ¡Un hombre que no es lo suficientemente bueno matemáticamente para preparar y mantener su registro de viaje, no debe pertenecer al equipo lo frena! Tanques de Viaje ¡El equipo de perforación debe usar un tanque de viajes! ¡Perforar sin un tanque de viajes es incorrecto! Un tanque de viajes se usa debido a su pequeña área superficial. Un ligero incremento en volumen produce un cambio notable en el nivel de fluido dentro del tanque de viajes. El nivel de fluido típico en un sistema activo de lodo de 2,000 bbl probablemente incrementará solo 5/8 de pulgada por cada 10 bbl de influjo. El nivel del fluido en un tanque de viajes de 100 bbl incrementaría mas o menos 12 ½ pulgadas para los mismos 10 bbl de influjo. Algunos perforadores argumentan que ellos pueden monitorear el llenado del pozo con las emboladas de la bomba. Esto no es verdad. Un tanque de viajes debe ser usado cuando se está viajando dentro del agujero así como cuando se esta sacando del pozo. Las emboladas no tienen nada que ver con el desplazamiento del lodo por la tubería cuando se está viajando. Muchos perforadores e ITP´s no ven la necesidad de operar un tanque de viajes. Esta conducta demuestra una falta de los conocimientos básicos sobre control de pozos. Muchos de los reventones son resultado del crecimiento en altura y migración artificial del influjo de gas alrededor de los lastrabarrenas (Fig. 13-2).

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Migración Artificial La longitud del influjo alrededor de los lastrabarrenas reduce la presión de fondo en pozos verticales. La presión puede reducirse aún más cuando el gas es desplazado hacia la superficie donde este puede expandirse. El problema de la “migración artificial” se vuelve aún más importante en pozos direccionales. Un influjo grande no reducirá la presión de fondo del pozo mientras esté en la sección horizontal, porque la altura del influjo es muy pequeña (Fig. 13-2). En el ejemplo de la Fig. 13-2 la altura del influjo es solo 12 ¼” independientemente de que tan largo es el influjo. Sin embargo, a medida que el influjo es desplazado dentro de la sección vertical, su longitud se convierte en altura y la presión de fondo disminuye. A medida que la tubería continúa mas en el agujero, el influjo se desplaza hacia arriba del pozo. Esto se conoce como migración artificial.

Manejo de lodo Los registros de viaje son preparados para el manejo del desplazamiento del lodo dentro y fuera del pozo. Esto significa que todo el lodo que entra o sale del pozo debe ser contabilizado, aun en viajes donde esta descompensada la columna de lodo. Esto implica que la chaqueta de lodo es una herramienta de control. ¡No se lleva a cabo un buen control del pozo si hacemos el viaje con una chaqueta de lodo con fugas! El lodo que es capturado por la chaqueta debe ser dirigido al tanque de viajes. No es una buena práctica transferir el lodo mientras se viaja, al menos que podamos monitorear con precisión el volumen total del lodo en todas las presas y tanques involucrados en la transferencia.

Cuando los lastrabarrenas penetran en un influjo, éste incrementa su longitud. En un pozo vertical, este incrementa la altura del influjo y reduce la presión del fondo. En un pozo horizontal, la altura del influjo no se incrementa hasta que el influjo está en la parte vertical del pozo.

Fig. 13-2 Migración artificial

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Preventores Una válvula de seguridad de paso completo y un preventor interior se requieren en el piso del equipo a toda hora. Debemos tener la capacidad de detener un flujo a través de la sarta de perforación y ser capaces de bajar nuevamente sin problemas hasta el fondo para circular el influjo fuera del pozo. Esto significa que ambos, la válvula de seguridad y el preventor interior deben ser lo suficientemente pequeños para entrar en la sección más pequeña del agujero. Si tenemos una sarta de tubería de perforación combinada de 5” y 3 ½”, una unión sustituta será suficiente si las 5” dentro del conjunto de preventores y la válvula seguridad pueden ser removidos en el liner más pequeño o agujero abierto. Mientras se viaja, debemos siempre ser capaces de abrir completamente la válvula de seguridad y asentarla. Si estamos lidiando con un agujero reducido, no queremos quedar pegados y llegar a una surgencia cuando la junta de tubería está a 15 pies (4.57 m) por arriba del piso de perforación. Sería prudente usar la válvula de seguridad abierta completamente y sacar por tramos hasta pasar la zona reducida. Esto es especialmente importante cuando estamos en una sección de agujero estrecho donde podemos generar suaveo, y/o si hay una probabilidad alta de gas H2S.

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Simulacros de Viajes Un simulacro de viaje debe ser hecho en cada viaje. Un simulacro se hace para entrenar a la cuadrilla como reaccionar en una crisis de una a manera predeterminada. El mejor plan de acción posible es pensado antes de la crisis, y practicando hasta que nuestras acciones se vuelvan reacciones que no requieran de mucho pensar o análisis. Nosotros debemos inspeccionar lo que esperamos. Si esperamos que nuestra cuadrilla de perforación reaccione de cierta manera ante una crisis, entonces debemos hacer simulacros para asegurarnos que realmente actúen de esa manera. Los simulacros de control del pozo deben ser hechos en serio. No podemos simplemente pretender haber llevado a cabo un simulacro y entonces reportarlo al día siguiente como el simulacro en sí. El supervisor de perforación y el ITP deben calificar la respuesta de los perforadores a la ganancia en presas y simulacro del flujo y presas. Muchos supervisores permiten al perforador iniciar los simulacros. Esto no es adecuado. Nosotros debemos inspeccionar lo que esperamos. Si esperamos que el perforador y la cuadrilla monitoreen la ganancia en presas y el flujo, debemos hacer simulacros no programados para inspeccionar la respuesta de los perforadores y de los responsables del lodo. Surgencia y Suaveo Una de las principales preocupaciones mientras se viaja es el suaveo en un brote. Esto puede ocurrir al jalar la tubería muy rápido o debido a un efecto de jeringa cuando la barrena y el BHA son levantados a través de una sección estrecha. El suaveo es más probable en la medida que sacamos más rápido la tubería, con agujeros pequeños, y/o con tuberías grandes.

Usualmente, el suaveo puede ser reconocido y monitoreado con un tanque de viajes. Sin embargo, es posible suavear un influjo de una formación, e inyectar lodo en otra, mientras la tubería es bajada. Esto enmascarará la cantidad total de influjo suaveado mientras se trabaja en un agujero estrecho. ¡No podemos asumir con seguridad que una falta de ganancia en presas asegura que no existe influjo mientras se trabaja en agujero reducido! Es más prudente viajar de nuevo al fondo y circular hacia afuera los residuos después de un viaje corto en un agujero estrecho. Las surgencias causan pérdida de circulación. Con pérdida de circulación, podemos perder nuestro sobrebalance hidrostático y tener un brote. Esta es otra razón para viajar con el tanque de viajes. Si estamos viajando muy rápido, se puede notar en el tanque de viajes con insuficiente desplazamiento. Las surgencias pueden ser enmascaradas como un arrastre hacia abajo en el indicador de peso cuando pasamos a través de un agujero estrecho. Los efectos émbolo y de pistón causan una reducción en la carga al gancho. Este efecto de pistón desaparece a medida que la presión por debajo de la barrena se reduce cuando el movimiento de la tubería es lento o se detiene (Fig. 13-3).

La presión debajo de la barrena causada por la surgencia reducirá la carga al gancho. En el indicador de peso éste se reflejará como arrastre hacia abajo.

Fig. 13-3 Surgencia disfrazada como arrastre hacia abajo

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Es mejor evitar circular mientras se viaja en un pozo direccional. Muy probablemente habrá camas de recortes formadas por derrumbes producidos mientras se saca la sarta del agujero. Estas camas serán desestabilizadas a medida que viajamos dentro del agujero. Si circulamos, tendremos que continuar hasta que esos recortes sean removidos completamente del pozo. Un error común es circular pasando la cama de recortes y luego parar la circulación para continuar sacando. Si los recortes se circulan arriba de un ángulo de 65°, estos se deslizaran de vuelta hacia abajo en el pozo y crearán un empacamiento si la circulación se suspende prematuramente. Circular arriba del fondo no es nunca una buena idea debido a que velocidad en la tobera puede erosionar esa parte del agujero. Si es necesario circular fuera del fondo, debemos mantener la tubería en movimiento para que las toberas no estén a la misma posición durante mucho tiempo. Por estas razones, si la circulación se empieza mientras se esta introduciendo la sarta, debemos comprometernos a continuar circulando hasta la profundidad total. Si se inició circulación, debemos circular con una velocidad de flujo suficiente para limpiar el agujero, usualmente la misma velocidad de flujo con la que perforamos el pozo.

Circulando durante el viaje Circular el pozo es una buena manera de evitar problemas con el suaveo pero debemos ser cuidadosos de no provocar nosotros mismos un empacamiento. Los empacamientos son más probables de ocurrir mientras se levanta la tubería al sacar. El riesgo es más alto mientras circulamos a través de intercalaciones de lutita y arenisca (Fig. 13-4). Los lastrabarrenas tienden a empacarse donde los cambios de diámetro de la sarta se ponen en contacto con cambios en el diámetro del agujero. Los derrumbes tienden a presentarse en las secciones agrandadas del agujero y son arrastrados con los lastrabarrenas dentro de los diámetros reducidos, lo que causa el empacamiento. A medida que el pozo se empieza a empacar, la presión de bombeo se incrementa y “empuja” la sarta de perforación dentro del empacamiento. Esto enmascara la tendencia de sobrejalón. Si un perforador está solo mirando su indicador de peso, el sobrejalón no se incrementará sustancialmente y puede incluso decrecer debido al efecto de pistoneo. Cuando se circula dentro del agujero, debemos monitorear la presión más detalladamente que la carga al gancho para evitar severa surgencia que pudiera ocasionar pérdida de circulación y/o empacamiento.

Los empacamientos tienden a ocurrir donde el BHA se tensiona dentro de secciones de pleno calibre del agujero justo por encima de los ensanchamientos de este. Si la sarta se bombea fuera, un efecto de pistoneo enmascarará la tendencia de sobrejalón.

Fig. 13-4 Empujando al BHA a un empacamiento

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La columna hidrostática de fluido dentro de la sarta debe ser igual a la presión hidrostática en el anular. Si bombeamos una cantidad conocida de lodo denso y fluido desplazante, debemos saber la altura hidrostática total en el fondo del bache pesado en la tubería (Columna A Fig. 13.5) La altura hidrostática debido a la altura del fluido en el espacio anular, a la misma profundidad, debe ser igual al interior de la tubería (Columna B Fig. 13.5). La presión hidrostática de la columna A = La presión hidrostática de la columna B Ecuación. 13.1 Ejemplo 17.1 Considere un peso original de lodo de 1.20 gr/cc. Un volumen de lodo de 1.80 gr/cc es calculado para levantar 152 m de altura dentro de la sarta. El bache es desplazado con 30 m de lodo 1.20 gr/cc. La altura hidrostática dentro de la tubería debe ser igual a la presión fuera de la tubería. (Columna de lodo de 1.80 gr/cc) + (Columna de lodo de 1.20 gr/cc) = (Columna fuera TP de 1.20 gr/cc) (152 m)(1.80 gr/cc)÷(10) + (30 m)(1.20 gr/cc)÷(10) = (X m)(1.20 gr/cc)÷(10) [(152 m)(1.80 gr/cc)+(30 m)(1.20 gr/cc)] = (X m)(1.20 gr/cc) 310 = 1.20 X 258 = X La altura de columna B = 258 m El espacio vacío dentro de la TP es igual a 258 m – 183 m = 75 m El volumen de lodo requerido para llenar 75 m de tubería es el volumen de lodo que esperamos ver regresar al tanque de viajes.

Baches de barita Si estamos circulando, no bombearemos un bache de barita sino hasta después de haber alcanzado la zapata y limpiado el pozo. Baches de barita no deberían ser bombeados hasta que sepamos que el pozo esta tomando la correcta cantidad de fluido. Esto significa que las primeras cinco lingadas deben sacarse lento y mojadas, mientras monitoreamos cuidadosamente el llenado del pozo. Cuando sea seguro bombear el bache, este será premezclado y bombeado dentro de la sarta y desplazado con agua limpia o normalmente con lodo pesado. Debemos trabajar la sarta hasta que el bache pesado se ha asentado y los niveles de fluido se han equilibrado dentro de la sarta y el espacio anular. Debemos calcular el nivel de fluido dentro de la sarta, y por lo tanto cuanto lodo regresará al tanque de viajes (Fig. 13-4).

El volumen de lodo desplazado por un bache pesado es igual al espacio vació dentro de la tubería.

Columna A

Columna B

Fig. 13-5 Baches pesados

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Viajes cortos Los viajes de cortos se requieren frecuentemente para acondicionar el pozo, pero viajes innecesarios pueden ser perjudiciales para la estabilidad del pozo. Los viajes cortos se requieren para remover enjarres gruesos y arcillas hidratables. También son útiles para rimar severidades o deshacernos de los bordes ásperos de pequeñas patas de perro. Los viajes cortos pueden también decirnos mucho acerca de la condición del pozo que fue recientemente perforado. Por estas razones, a la gente de perforación le gusta efectuar viajes cortos con regularidad. Los viajes cortos toman tiempo y pueden ser perjudiciales. Por lo tanto, ingenieros de diseño y optimizadores de perforación tienden a no recomendarlos. Un balance puede ser alcanzado. El agujero puede dictar cuando se requiere un viaje de limpieza, pero solamente la experiencia del personal de perforación puede reconocer estas tendencias y tener la experiencia regional. Inestabilidad del pozo La estabilidad del pozo se ve afectada cuando viajamos debido a variaciones en la distribución de esfuerzos alrededor del pozo, las cuales son causadas por:

• Altas cargas laterales impuestas por la tubería de perforación a través de patas de perro cuando el peso sobre la barrena se aproxima a cero.

• Fluctuaciones de temperatura cuando se suspende la circulación. • Surgencia y suaveo. • Cargas axiales causadas por el arrastre de la sarta de perforación a lo largo de la pared del

pozo. • Pérdida de fluido en arcillas debido al tiempo de exposición del agujero.

La estabilidad del agujero puede ser monitoreada con las tendencias de presión y arrastre mientras se viaja. Si el pozo es relativamente inestable, puede tomar mas tiempo hacer un viaje de limpieza de lo que se tomó para perforar la sección. Se requiere paciencia. Idealmente, cantidades pequeñas de energía deben ser dirigidas a las paredes del pozo cuando se está sacando la tubería. Debemos regresar al fondo y circular rápidamente para minimizar el tiempo de exposición del agujero descubierto y a las fluctuaciones de temperatura. En pozos profundos, puede ser necesario desarrollar un programa para minimizar presiones de surgencia y cambios en la temperatura. Las propiedades tixotrópicas del lodo hacen que este se espese cuando está estático. Una presión de surgencia ocurre cuando se inicia la circulación. La presión baja a medida que la viscosidad regresa a su valor normal. La sección profunda del pozo se calentará cuando no se circula lodo frío a través de esta sección, y la parte superior de un pozo puede enfriarse cuando el lodo no pase a través de ella. El lodo en las presas también se enfría mientras la circulación esta suspendida. Entonces cuando la circulación se reinicia, el lodo nuevo pasa a través de las formaciones templadas, y lodo del fondo (caliente) pasa a través de las formaciones frías en la parte superior. Toma tiempo que las formaciones regresen a las temperaturas de circulación normales. Algunos derrumbes en el pozo o pérdidas de circulación pueden ocurrir durante estos cambios de temperatura.

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Pegadura Diferencial Si las pegaduras diferenciales son una preocupación, debemos poner mucha atención a las primeras lingadas que sacamos. Contrario a la creencia popular, la mayoría de las pegaduras diferenciales ocurren en las secciones superiores del agujero, no en la sección de los lastrabarrenas en el fondo del pozo1. Esto debido en gran parte a las altas cargas laterales que la sarta de perforación aplica a las paredes del pozo cuando la barrena está fuera del fondo. Esto también se debe al alto contacto de la sarta contra la pared en la parte somera del agujero, debido a ojos de llave (Ver Capítulo 9, figuras 9- 13 y 9-19). Si tenemos severidades en arenas bajo balanceadas, debemos ser particularmente cautelosos. Mantener la tubería en movimiento tanto como sea posible. También sería conveniente acondicionar el lodo con lubricantes previo a sacar. Cuando introducimos la sarta, podríamos no notar mucho problema con pegaduras diferenciales debido a que los lastrabarrenas pasan primero la arena. Sin embargo, a medida que mas y mas peso de la sarta que se encuentra debajo de la arena, la carga lateral en contra de ésta se incrementa. Podemos pegarnos tan solo a unas lingadas del fondo, aunque los lastrabarrenas no estén en contra de la arena de la formación. Note también que el enjarre será grueso cuando estemos metiendo tubería en el pozo. Pudiera ser prudente parar y circular para acondicionar el enjarre antes de continuar metiendo hasta el fondo. Circulando después del viaje El viaje inicia cuando la perforación termina y la circulación empieza a acondicionar el pozo y el lodo. El viaje no termina hasta que la barrena o TR está en el fondo y el pozo ha sido circulado para acondicionar el lodo. La circulación para acondicionar el pozo después de que la barrena está de nuevo en el fondo no puede ser tomada a la ligera. El gas que migra llegará a la superficie en alguna ocasión antes de que salgan los residuos del lodo del fondo. El tiempo de atraso entre el viaje máximo del gas y las emboladas para sacar el fondo pueden proveer información valiosa en las velocidades de migración y/o el origen del gas. El gas se expande a medida que se aproxima a la superficie y puede causar un bajobalance en el pozo. Puede ser necesario circular la última mitad (o cuarto) del ciclo a través del estrangulador. Cuando la temperatura del pozo se estabiliza, algunos derrumbes y perdidas parciales pueden ocurrir. No queremos empezar a perforar o cementar una TR hasta que estos problemas se hayan estabilizado.

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Bibliografía

1) Steward, Maurice I. Jr., U.S. Minerals Management Service, Metaire, LA: “A method of

selecting casing setting depths to prevent differential- pressure pipe sticking”.