TREPANOS DE PERFORACION Y SU CLASIFICACION
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TREPANOS DE
PERFORACION Y SU
CLASIFICACION
Presentado por:
Msc. Ing. Gabriel Alejandro Pérez Ortiz
DIPLOMADO EN PERFORACION PETROLERA
II/2020
▪ Los trépanos
son elementos
de acero
diseñados para
poder atravesar
las formaciones
hasta llegar a la
zona de interés.
DEFINICION
Herramienta de corte que se sitúa en el extremo inferior de la sarta
de perforación.
TIPOS DE BROCAS
BROCAS PDC BROCAS TRICÓNICAS
Dientes de Acero
Económico
Formaciones blandas, medias, suaves
Insertos de Carburo de Tungsteno
Resistencia
Formaciones blandas hasta muy duras
Girar los conos Soportar cargas ejercidas por el WOB
Rodillos RPM, Diámetros Mayores
TIPOS
Journal WOB, Diámetros Menores
Dirigir el fluido de perforación
Una conexión roscada
Tres ejes para los cojinetes
Los depósitos de lubricante
Los orificios ( fluido de perforación)
Componentes
Constituida por diamantes sintéticos ( dureza 7 )
Cortadores PDC
Duración
Resistencia
Excelente para formaciones arcillosas
AceroCarburo de
Tungsteno (niquel-cobre)
Vida útil mayorResistencia Erosión y Abrasión
Elasticidad Mayor
Mas Económicas
Une la broca con la sarta de perforación
Fabricación de acero de alto porcentaje de Aleación.
Proceso Tradicional
Planteamiento
del Objetivo
Definición y
análisis de la
aplicación
Selección del
Trépano
Evaluación del
trépano
Proceso de
Optimización
•MENOR COSTO POR METRO DE LA SECCION
•Maximizar ROP
•Incrementar Cantidad de metros perforados
•Mejorar la condición de desgaste
•Análisis de Información
•Evaluación de condición de desgaste
•Análisis de dureza de formación
•Tipo de Estructura de corte
•Parámetros de diseño
•Condiciones Hidráulicas
•Características Adicionales
Ventajas Limitaciones
Proceso Tradicional
▪ Es un proceso continuo de
trabajo en la aplicación
▪ Se hace un acercamiento a
la necesidad en la
aplicación
▪ El proceso de selección y optimización de un trépano para una aplicación toma un mayor tiempo
▪ No se tiene en cuenta la perforabilidad en cada formación y/o litología
▪ Proceso de evaluación es ensayo y error
Proceso Actual
Planteamiento
del Objetivo
Definición y
análisis de la
aplicación
Selección del
Trépano
Evaluación del
trépano
Proceso de
Optimización
Ventajas Limitaciones
Proceso Actual
▪ Se disminuye el ensayo y error en la selección del trépano para una aplicación.
▪ Con el uso de nuevas herramientas y tecnologías, la evaluación de la estructura de corte se realiza antes de la perforación.
▪ Es necesaria una mayor
cantidad y calidad de
información
▪ Mayor tiempo necesario
para el análisis de
información
Análisis de Información
Análisis de la
Información• Parámetros
Operacionales (WOB,
RPM)
•Desempeño (Metros
Perforados, Horas, ROP)
•Problemas
Operacionales
Evaluación de
Trépanos Usados•Condición de Desgaste
•Estructura de Corte
•IADC
•Características
adicionales (features)
Caracterización de Formación
•DBOS™•Abrasividad, Impacto•Mapeo de Parámetros
Análisis Dinámico de Estructuras de Corte
•IAR•Vibraciones: Lateral, Axial, Torsional
Evaluación de Trépanos
Análisis de la
Información• Parámetros
Operacionales (WOB,
RPM)
•Desempeño (Metros
Perforados, Horas, ROP)
•Problemas
Operacionales
Evaluación de
Trépanos Usados•Condición de Desgaste
•Estructura de Corte
•IADC
•Características
adicionales (features)
Caracterización de Formación
•DBOS™•Abrasividad, Impacto•Mapeo de Parámetros
Análisis Dinámico de Estructuras de Corte
•IAR•Vibraciones: Lateral, Axial, Torsional
BT
(9 %)
C
(18 %) 1
(9 %)
BT
(14 %)BHA
(9 %)
4
(9 %)
4
(9 %)
WT
(91 %)
S
(9 %) 2
(18 %)
CT
(14 %)DMF
(9 %)
5
(9 %)
7
(9 %)
A
(73 %)
IN
(73 %)
LT
(14 %)
LOG
(9 %)
2
(18 %)
2
(18 %)
WT
(14 %) PR
(36 %)
3
(18 %)
3
(18 %)
NO
(43 %)
TD
(36 %)1
(45 %)
1
(45 %)
0 .0
0 .1
0 .2
0 .3
0 .4
0 .5
0 .6
0 .7
0 .8
0 .9
1 .0
I ( 0 … 8 ) O ( 0 … 8 ) DC L G ( 1 /16 ") ODC RP
# BITS: 11
Evaluación de Trépanos
Análisis de la
Información• Parámetros
Operacionales (WOB,
RPM)
•Desempeño (Metros
Perforados, Horas, ROP)
•Problemas
Operacionales
Evaluación de
Trépanos Usados•Condición de Desgaste
•Estructura de Corte
•IADC
•Características
adicionales (features)
Caracterización de Formación
•DBOS™•Abrasividad, Impacto•Mapeo de Parámetros
Análisis Dinámico de Estructuras de Corte
•IAR•Vibraciones: Lateral, Axial, Torsional
Caracterización de
Formación - DBOS™
Análisis de la
Información• Parámetros
Operacionales (WOB,
RPM)
•Desempeño (Metros
Perforados, Horas, ROP)
•Problemas
Operacionales
Evaluación de
Trépanos Usados•Condición de Desgaste
•Estructura de Corte
•IADC
•Características
adicionales (features)
Caracterización de Formación
•DBOS™•Abrasividad, Impacto•Mapeo de Parámetros
Análisis Dinámico de Estructuras de Corte
•IAR•Vibraciones: Lateral, Axial, Torsional
▪ La caracterización de formación se realiza a partir de la selección de zonas de similar perforabilidad
▪ La Zona 1, es un carbonato masivo, con una compresibilidad de roca muy consistente entre 12 y 15 kpsi.
▪ La Zona 2, es un intervalo con predominación de lutitas entre 3 y 6kpsi, con alta porosidad.
▪ La Zona 3, es el reservorio objetivo, arenisca con compresibilidades hasta 30 kpsi.
Caracterización de
Formación
Análisis de la
Información• Parámetros
Operacionales (WOB,
RPM)
•Desempeño (Metros
Perforados, Horas, ROP)
•Problemas
Operacionales
Evaluación de
Trépanos Usados•Condición de Desgaste
•Estructura de Corte
•IADC
•Características
adicionales (features)
Caracterización de Formación
•DBOS™•Abrasividad, Impacto•Mapeo de Parámetros
Análisis Dinámico de Estructuras de Corte
•IAR•Vibraciones: Lateral, Axial, Torsional
Caracterización de
Formación
Análisis de la
Información• Parámetros
Operacionales (WOB,
RPM)
•Desempeño (Metros
Perforados, Horas, ROP)
•Problemas
Operacionales
Evaluación de
Trépanos Usados•Condición de Desgaste
•Estructura de Corte
•IADC
•Características
adicionales (features)
Caracterización de Formación
•DBOS™•Abrasividad, Impacto•Mapeo de Parámetros
Análisis Dinámico de Estructuras de Corte
•IAR•Vibraciones: Lateral, Axial, Torsional
Variaciones de Perforabilidad en una línea de sección en 2D
-18500 -18500
-18000 -18000
-17500 -17500
-17000 -17000
-16500 -16500
-16000 -16000
-15500 -15500
-15000 -15000
-14500 -14500
-14000 -14000
-13500 -13500
-13000 -13000
-12500 -12500
-12000 -12000
-11500 -11500
-11000 -11000
-10500 -10500
-10000 -10000
-9500 -9500
-9000 -9000
-8500 -8500
-8000 -8000
-7500 -7500
-7000 -7000
-6500 -6500
-6000 -6000
-5500 -5500
-5000 -5000
-4500 -4500
-4000 -4000
-3500 -3500
-3000 -3000
-2500 -2500
-2000 -2000
-1500 -1500
-1000 -1000
-500 -500
0 0
500 500
Situchi Norte 1X (64-8-1X) -Proj
Elev: 781.00 1:8000.00
XGR0 200
XGR0 200
XDT140 40
XDT140 40
XDT140 40
XDT140 40
DEPTH (ft)
7000
7250
7500
7750
8000
8250
8500
8750
9000
9250
9500
9750
10000
10250
10500
10750
11000
11250
11500
11750
12000
12250
12500
12750
13000
13250
13500
13750
14000
14250
14500
14750
15000
15250
15500
15750
16000
16250
16500
16750
17000
17250
17500
17750
18000
18250
18500
18750
DEPTH (ft)
XGR40 100
XGR40 100
XDT140 40
XDT140 40
YANEZ-01ST
Elev: 849.00 1:8000.00
XGR0 200 (GAPI)
XGR0 200 (GAPI)
XDT140 40 (us/f)
XDT140 40 (us/f)
XDT140 40 (us/f)
XDT140 40 (us/f)
Depth (ft)
1500
1750
2000
2250
2500
2750
3000
3250
3500
3750
4000
4250
4500
4750
5000
5250
5500
5750
6000
6250
6500
6750
7000
7250
7500
7750
8000
8250
8500
8750
9000
9250
9500
9750
10000
10250
10500
10750
11000
11250
11500
11750
12000
12250
12500
12750
13000
13250
13500
13750
14000
14250
14500
14750
15000
15250
15500
15750
16000
16250
Depth (ft)
XGR40 100 (GAPI)
XGR40 100 (GAPI)
XDT140 40 (us/f)
XDT140 40 (us/f)
44.34 Km
CHAPULI 1X
Elev: 692.00 1:8000.00
Gamma Ray (GR)0 200
Gamma Ray (GR)0 200
Sonic (DT)140 40
Sonic (DT)140 40
Sonic (DT)140 40
Sonic (DT)140 40
Depth (ft)
10750
11000
11250
11500
11750
12000
12250
12500
12750
13000
13250
13500
13750
14000
14250
14500
14750
15000
15250
15500
15750
16000
16250
16500
16750
17000
Depth (ft)
Gamma Ray (GR)40 100
Gamma Ray (GR)40 100
Sonic (DT)140 40
Sonic (DT)140 40
9.72 Km
HUITOYACU 1X
Elev: 608.70 1:8000.00
Gamma Ray (GR)0 200
Gamma Ray (GR)0 200
Sonic (DT)140 40
Sonic (DT)140 40
Sonic (DT)140 40
Sonic (DT)140 40
Depth (ft)
10750
11000
11250
11500
11750
12000
12250
12500
12750
13000
13250
13500
13750
14000
14250
14500
14750
15000
15250
15500
15750
16000
16250
16500
16750
Depth (ft)
Gamma Ray (GR)40 100
Gamma Ray (GR)40 100
Sonic (DT)140 40
Sonic (DT)140 40
20.41 Km
HUASAGA 1X
Elev: 698.80 1:8000.00
Gamma Ray (GR)0 200
Gamma Ray (GR)0 200
Sonic (DT)140 40
Sonic (DT)140 40
Sonic (DT)140 40
Sonic (DT)140 40
Depth (ft)
500
750
1000
1250
1500
1750
2000
2250
2500
2750
3000
3250
3500
3750
4000
4250
4500
4750
5000
5250
5500
5750
6000
6250
6500
6750
7000
7250
7500
7750
8000
8250
8500
8750
9000
9250
9500
9750
10000
10250
10500
10750
11000
11250
11500
11750
12000
12250
12500
12750
13000
13250
13500
13750
14000
14250
14500
14750
15000
15250
15500
15750
Depth (ft)
Gamma Ray (GR)40 100
Gamma Ray (GR)40 100
Sonic (DT)140 40
Sonic (DT)140 40
2.91 Km
ANDOAS-01
Elev: 813.00 1:8000.00
Gamma Ray (GR)0 200 (GAPI)
Gamma Ray (GR)0 200 (GAPI)
Sonic (DT)140 40 (us/f)
Sonic (DT)140 40 (us/f)
Sonic (DT)140 40 (us/f)
Sonic (DT)140 40 (us/f)
Depth (ft)
250
500
750
1000
1250
1500
1750
2000
2250
2500
2750
3000
3250
3500
3750
4000
4250
4500
4750
5000
5250
5500
5750
6000
6250
6500
6750
7000
7250
7500
7750
8000
8250
8500
8750
9000
9250
9500
9750
10000
10250
10500
10750
11000
11250
11500
11750
12000
12250
12500
12750
13000
13250
13500
13750
14000
Depth (ft)
Gamma Ray (GR)40 100 (GAPI)
Gamma Ray (GR)40 100 (GAPI)
Sonic (DT)140 40 (us/f)
Sonic (DT)140 40 (us/f)
0.74 Km
Surface Elevation (0) Surface Elevation (0)
PEBAS (6820)
PEBAS (3041.6)
CHAMBIRA (8035)
CHAMBIRA (4381.2)
POZOSH (12543)
POZOSH (9322.4)
POZOSD (13043)
POZOSD (10075)
YAHUARANGO (13143)
YAHUARANGO (9892.3)
UPPER VIVIAN (15995)
UPPER VIVIAN (13222)
CACHIYACU (16095)
CACHIYACU (12539)
LOWER VIVIAN (16195)
LOWER VIVIAN (12569)
CHONTA FM (16295)
CHONTA FM (12619)
CHONTA LIMESTONE (17305)
CHONTA LIMESTONE (13345)
BASE CHONTA LIMESTONE (14486)
CHONTA SAND (17750)
CHONTA SAND (13545)
BASE CHONTA SAND (14577)
AQUA CALIENTE (17903)
AQUA CALIENTE (13818)
RAYA (18485)
RAYA (15128)
CUSHABATAY (18755)
CUSHABATAY (14028)
YANEZ-01STSituchi Norte 1X (64-8-1X) -Proj
CHAPULI 1X
ANDOAS-01
HUASAGA 1X
HUITOYACU 1X
.00 .00
.00
.00
.00
.00
11 01122334455 Kilometers
11 0 11 22 33 44 55 Miles
Peru-Loreto - OXY-YANEZ - Surface Elevation
667
0
667
1334
2001
2668
3335 Feet
13 0 13 26 39 52 65 Kilometers
13 0 13 26 39 52 65 Miles
Key To Horizons
Surface ElevationPEBASCHAMBIRAPOZOSHPOZOSDYAHUARANGOUPPER VIVIANCACHIYACULOWER VIVIANCHONTA FMCHONTA LIMESTONEBASE CHONTA LIMESTONECHONTA SANDBASE CHONTA SANDAQUA CALIENTERAYACUSHABATAY
(Tipicamente de 4 a 8 pozos)
Mapeo de Pozos
Análisis de la
Información• Parámetros
Operacionales (WOB,
RPM)
•Desempeño (Metros
Perforados, Horas, ROP)
•Problemas
Operacionales
Evaluación de
Trépanos Usados•Condición de Desgaste
•Estructura de Corte
•IADC
•Características
adicionales (features)
Caracterización de Formación
•DBOS™•Abrasividad, Impacto•Mapeo de Parámetros
Análisis Dinámico de Estructuras de Corte
•IAR•Vibraciones: Lateral, Axial, Torsional
▪ Información necesaria▪ Estructuras de corte a
Analizar
▪ Tipo de Formación▪ Sand/Shale/Chalk
▪ Dureza de Formación▪ DBOS
▪ Parámetros Operacionales▪ W.O.B.
▪ R.P.M.
▪ Mud Weight
▪ Depth of hole
▪ Perfil del Pozo▪ Vertical, directional
▪ Información del BHA
Análisis dinámico del
trépano (interacción trépano
+ BHA con la formación)
▪ Vibración Lateral
▪ Vibración Axial
▪ Vibración Torsional
IDEAS™ Analysis
Request - IAR
Análisis de la
Información• Parámetros
Operacionales (WOB,
RPM)
•Desempeño (Metros
Perforados, Horas, ROP)
•Problemas
Operacionales
Evaluación de
Trépanos Usados•Condición de Desgaste
•Estructura de Corte
•IADC
•Características
adicionales (features)
Caracterización de Formación
•DBOS™•Abrasividad, Impacto•Mapeo de Parámetros
Análisis Dinámico de Estructuras de Corte
•IAR•Vibraciones: Lateral, Axial, Torsional
Perfil del Fondo del Pozo
Trayectoria del Centro del Trépano
IDEAS™ Analysis
Request - IAR
UY : negative as left
UY : positive as
right
UZ : negative as high
side
UZ : positive as low side
Tendencia Direccional
Vibración Lateral
Vibración Axial
Vibración Torsional
Análisis de la
Información• Parámetros
Operacionales (WOB,
RPM)
•Desempeño (Metros
Perforados, Horas, ROP)
•Problemas
Operacionales
Evaluación de
Trépanos Usados•Condición de Desgaste
•Estructura de Corte
•IADC
•Características
adicionales (features)
Caracterización de Formación
•DBOS™•Abrasividad, Impacto•Mapeo de Parámetros
Análisis Dinámico de Estructuras de Corte
•IAR•Vibraciones: Lateral, Axial, Torsional
Sección 8 ¾” – El Medanito - YPF
Optimización
Hidráulica
1288 1302 1302 1306 1351 1347 1317 1343 1318 1342 1373 1339
38 39 38.25 40 38 39.532.5 35
50.5 53.2544.25
39.75
0-0
-NO
-A-X
-IN
-ER
-TD
0-0
-NO
-A-X
-IN
-ER
-TD
0-1-
CT-
S-X-
IN-E
R-T
D
0-0
-NO
-A-X
-IN
-ER
-TD
1-1-
BT
-S-X
-IN
-NO
-TD
1-0-
LT-N
-X-I
N-N
O-T
D
0-0
-NO
-A-X
-IN
-ER
-TD
1-2-
BT-
S-X
-IN
-ER
-TD
0-0
-NO
-A-X
-IN
-ER
-TD
2-1-
BT-
N-X
-IN
-WT-
TD
1-2
-BT
-S-X
-IN
-WT
-TD
2-0-
BT
-A-X
-IN
-DEL
-TD
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
GM44 GM44 GM44 GM44 GM44 GM47 GM47 GM47 GM44 GM44 GM47 GM44
0
10
20
30
40
50
600
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800JD
19
73
JD1
97
3
JD1
97
3
JD3
16
1A
JD3
16
1A
JD4
49
1
JD4
49
1A
JD4
49
1A
JD4
09
6A
JD4
09
6A
JD4
49
1A
JD5
39
1A
EM-748 EM-140 EM-142 EM-754 EM-755 EM-668 EM-780 EM-762 EM-782 EM-777 EM-790 EM-788
Condición de Desgaste / Tipo de Cortador / Tipo de Matrix
Ho
ras
Pro
fun
did
ad (
m)
Pozo / Serial
Desempeño trépanos 8 3/4" MSi516UPX en El Medanito YPF 2010
Depth In Metrage Hours
0
10
20
30
40
50
60
Min Ave Max
38 42.09
53.25
Hours
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Min Ave Max
32.5 37.8144.25
Hours
H 103
GM44 GM47 - HAB
1298 1301 1317 1277 1295 1344 1303 1350 1355 1280 1336 1275 1263 1329 1354
44.75 44.549.5 53 53.5 55.75 53.25 55.25 51 46.5 43 43.75 42.25 42.5
47.5
0-0
-NO
-A-X
-IN
-ER
-TD
1-2
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D
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-TD
2-2
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1-3
-BT-
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IN-E
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GM44 GM44 GM44 GM44 GM44 GM44 GM44 GM44 GM47 GM47 GM47 GM47 GM47 GM44 GM47
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5A
JD1
67
5A
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3A
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0
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JD4
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JD5
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39
0A
EM-750
EM-751
EM-753d
EM-670
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EM-744
EM-793
Condición de Desgaste / Tipo de Cortador / Tipo de Matrix
Ho
ras
Pro
fun
did
ad (
m)
Pozo / Serial
Desempeño trépanos 8 3/4" MSi516UPX en El Medanito YPF 2010
Depth In Metrage Hours
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Min Ave Max
42.550.22
55.75
Hours
0
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Min Ave Max
42.25 45.6751
Hours
H 108
GM44 GM47 - HAB
MUCHAS GRACIAS
Preguntas?
CONTROL ACADEMICO 1
▪1. MENCIONE LOS PARAMETROS DE LA HIDRAULICA DE
PERFORACION.
▪2. SI SE ENCUENTRA PERFORANDO UNA FORMACION
ABRASIVA QUE PREFIERE ¿MAYOR WOB O MAYOR
ROP? JUSTIFIQUE SU RESPUESTA.
▪3. DIFERENCIA ENTRE EL PROCESO TRADICIONAL Y
ACTUAL DE SELECCIÓN DE TREPANOS.
▪4. MENCIONES LOS PARAMETROS OPERATIVOS PARA
LA PERFORACION DE TREPANOS EN POZOS
VERTICALES.
▪5. INDIQUE LA CARACTERISTICA PRINCIPAL DE LA
TECNOLOGIA POINT THE BIT Y PUSH THE BIT.
28
SOLUCION CONTROL 1▪ 1. TFA Y HSI
▪ 2. WOB DEBIDO A QUE SE DEBERAN EJERCER GOLPES
DE TIJERA PARA EVITAR EL EMBOTAMIENTO DEL BIT.
▪ 3. EL TRADICIONAL SE AJUSTA A LAS CONDICIONES
DEL POZOS, EL ACTUAL NECESITA MAYORES DATOS Y
CON UNA MAYOR CALIDAD.
▪ 4. PRESION, CAUDAL, TORQUE, ROP, WOB.
▪ 5. PESO SOBRE LA BROCA Y DEBAJO LA BROCA, EL
PRIMERO CON EL BHA Y EL SEGUNDO CON LA
HIDRAULICA.
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