REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD DEL ZULIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DIVISIÓN DE ESTUDIOS PARA GRADUADOS
PROGRAMA DE MAESTRÍA EN INGENIERÍA DE PETRÓLEO
MODELO GEOMECÀNICO PARA LA DETERMINACIÓN DE LOS
ESFUERZOS EN LA PERFORACIÓN DE POZOS PROFUNDOS DE PETRÓLEO EN EL BLOQUE CEUTA
VI
Artículo de Actualización
Autor: Ing. Alexis Darwin Chourio
Castro
Tutor: Prof. Orlando Zambrano
Maracaibo, Mayo de 2019
MODELO GEOMECÀNICO PARA LA DETERMINACIÓN DE LOS
ESFUERZOS EN LA PERFORACIÓN DE POZOS PROFUNDOS DE PETRÓLEO EN EL BLOQUE CEUTA
VI
____________________________________
Autor del Trabajo de Grado
Ing. Alexis D. Chourio Castro
Ci.: V.-15.530.302
Teléfono: (0424) 633.43.42
Email: achouriocastro33@gmail.com
_________________________
Tutor del Trabajo de Grado
Prof. Ing. Orlando Zambrano Mendoza
C.I: 7.548.612
Teléfono: (0426) 750.01.01
Email:
ozambrano@fing.luz.edu.ve
MODELO GEOMECÀNICO PARA LA DETERMINACIÓN DE
LOS ESFUERZOS EN LA PERFORACIÓN DE POZOS
PROFUNDOS DE PETRÓLEO EN EL BLOQUE CEUTA VI. (2019).
Alexis Darwin Chourio Castro1,
Orlando Zambrano2
1Ingeniero de Petróleo, 2Escuela de
la Ingeniería de Petróleo, Facultad de Ingeniería, Universidad del Zulia,
Maracaibo, Venezuela.
Email: pjmartinezj@outlook.com, mcolina@fing.luz.edu.ve
RESUMEN
El presente estudio tuvo como
objetivo diseñar un modelo geomecánico para determinar los esfuerzos en la perforación de pozos profundos de petróleo
en el bloque Ceuta VI, con la finalidad de minimizar problemas operacionales,
la investigación se centró en la descripción de las propiedades geomecánicas
del campo en estudio así como identificar los problemas operacionales y las
características de las rocas perforadas para así generar un modelo que
determine los problemas originados por los esfuerzos geomecánico, y reducir el
índice de incertidumbre, ya que con un estudio eficaz se pueden prevenir
aquellas áreas y/o arenas cuyo comportamiento puede alterar de manera
significativa el diseño del pozo durante las operaciones, esto además
garantizara la disminución de la inestabilidad del pozo. Los aportes
significativos parten de la necesidad de realizar mediante análisis de núcleo
los esfuerzos verticales y horizontales que determinen la resistencia mecánicas de las rocas como también ensayos
dureza de fractura, de compactación y la de importancia geomecánica. La
investigación fue de tipo proyectiva bajo un diseño mixto, de campo no
experimental, ya que se basa en la recolección de datos estadísticos, registros
y análisis petrofísico del campo en estudio para así determinar las condiciones
de esfuerzos geomecánico presentes.
Palabras
clave: Geomecánica, Geopresiones, Esfuerzos, Deformaciones Estabilidad
del hoyo.
GEOMECHANICAL MODEL TO DETERMINE THE
EFFORTS IN THE DRILLING OF DEEP OIL WELLS IN THE CEUTA VI BLOCK.
ABSTRACT
The objective
of this study was to design a geomechanical model to determine the efforts in
the drilling of deep oil wells in the Ceuta VI block, in order to minimize
operational problems, the research focused on the description of the
geomechanical properties of the field in study as well as identify the
operational problems and the characteristics of the perforated rocks in order
to generate a model that determines the problems caused by the geomechanical
efforts, and reduce the uncertainty index, since with an effective study those
areas can be prevented and / or sands whose behavior can significantly alter
the design of the well during operations, this will also guarantee the decrease
of the well instability. The significant contributions start from the need to
perform, through core analysis, the vertical and horizontal stresses that
determine the mechanical strength of the rocks as well as fracture hardness,
compaction and geomechanical importance tests. The investigation was of
projective type under a mixed design, of non-experimental field, since it is
based on the collection of statistical data, records and petrophysical analysis
of the field under study to determine the conditions of geomechanical efforts
present.
Keywords: Geomechanics, Geopressions, Efforts,
Deformations Stability of the hole.
INTRODUCCIÓN
A nivel mundial la industria
petrolera tiene el compromiso de buscar una mejora continua de los sistemas de
perforación y garantizar la estabilidad del hoyo para así obtener mayores
beneficios tanto en el ámbito económico como en la producción de hidrocarburos,
el fundamento teórico para muchos programas de perforación reposa en la
mecánica de rocas.
La geomecánica aunque no siempre ha
sido practicada en la industria petrolera cada vez es más aceptada en la misma,
ya que esta brinda muchos beneficios a la hora de planificar, diagnosticar el
modelado y control de las formaciones, para saber el comportamiento de dichas
formaciones y los esfuerzos que en ella actúan. El hecho de ignorar la
importancia de la geomecánica puede acarrear consecuencias severas. Un grado
excesivo de pérdida de lodo, inestabilidad del pozo, compresión o cizalladura
de la tubería de revestimiento, compactación del yacimiento entre otros puede
en todos casos ser una manifestación de cambios en los esfuerzos ejercidos
sobre una formación.
El presente trabajo tiene como
propósito generar un modelo geomecánico para determinar esfuerzos en la
perforación de pozos profundos de petróleo para establecer condiciones que
permitan disminuir problemas asociados en la perforación, y a su vez implantar
practicas seguras con el propósito de lograr resolver y manejar los problemas
tales como inestabilidad de hoyo, ya que esto se traduce en ahorros
significativos y un incremento de la productividad en el campo. Por
consiguiente, el estudio de la geomecánica de la formación se ha acreditado por
ser el más complejo y eficiente para caracterizar y conocer dichos factores que
permita tener en cuenta durante la perforación, así como los fluidos de perforación
los cuales pueden causar daños en la formación si no se adecuan a las
necesidades del pozo, también debemos tener en cuenta problemáticas
operacionales propias de la actividad.
Metodología utilizada
Según (Hurtado de Barrera, 2015) la investigación es un proceso continuo y
organizado, el cual es realizado a través de la aplicación del método
científico, con el propósito de obtener conocimientos científicos sobre un
evento (característica, proceso, hecho o situación), es decir, procura que la
información o conocimientos obtenidos sean objetivos, sistemáticos, claros,
organizados y verificables para la confiabilidad del evento en estudio.
La presente investigación es de tipo
proyectiva, ya que se orienta en desarrollar un modelo geomecánico para determinar
los esfuerzos en la perforación de pozos de petróleo en el campo Ceuta VI, con
la finalidad de disminuir problemas operacionales en las perforaciones futuras
en el campo de estudio.
Las técnicas que se utilizarán para el desarrollo de este trabajo especial
de grado serán: revisión documental y de campo. Se describen las cinco fases a
seguir:
Fase I: Descripción de las propiedades geomecánica de la formación
perforada en los pozos del bloque Ceuta VI, mediante la recolección de
información suministrada por la división de exploración y producción de Ceuta
así como datos estadísticos, archivos relacionados con la perforación de pozos
del campo mencionado donde se describieron las propiedades y los esfuerzos de
sufridos en las rocas y su resistencia mecánica, y como la roca y los fluidos
presentes en ella responden a los esfuerzos.
Fase II: Identificación de los problemas geomecánico presentes durante la
perforación de pozos en el área de estudio, mediante reportes y datos
operacionales de los diferentes problemas de perforación tales como perdida de
circulación, atascamiento y pega de tubería, empaquetamiento del hoyo,
afianzándose en la revisión de textos, material bibliográfico referente a la
geomecánica y trabajos de investigación relacionados con el tema en estudio.
Fase III:
Análisis de las condiciones mecánicas de las
rocas perforadas del campo de estudio mediante pruebas de laboratorio considerando esfuerzos horizontales y verticales, mediante datos y
reportes de estudios posteriormente efectuados de las condiciones en que las
rocas perforadas se encuentran luego de ser penetradas y que reacciones se
presentaron tales como fracturas, filtración, presiones de entre otras,
mediante ensayos y análisis de núcleos, que determinen las propiedades
mecánicas de las rocas, así como ensayos de resistencia mecánica, dureza de
fractura y compactación de la roca de los pozos en estudio.
Fase IV: Determinación de los esfuerzos geomecánico en
la perforación de pozos profundos de petróleo en el área de estudio, a través
de un análisis detallado de los esfuerzos geomecánico presentes en el área a
estudiar para así en conjunto con los objetivos anteriores, y con el aporte de
los análisis de roca realizados y los diferentes ensayos, poder tener un método
claro y preciso para establecer el último objetivo de la investigación.
Fase V: Generación del modelo geomecánico para la determinación de los
esfuerzos en la perforación de pozos profundos de petróleo en el bloque Ceuta
VI, partiendo del análisis y estudio
de las fases anteriores donde permitirá establecer soluciones necesarias que
permitirán una disminución de los problemas operacionales en el campo de
estudio.
Resultados
De todos los problemas
encontrados, probablemente los más importantes para efectos del diseño del
modelo geomecánico serían los problemas de atrapamiento, pega diferencial y de
geometría de pozo, todos a su vez relacionados con el uso y control de los
fluidos de perforación.
Velocidad de penetración
A medida que la
profundidad aumenta la velocidad es más lenta porque las rocas suelen ser más
consolidadas y resistentes a la perforación lo cual necesitan mayor esfuerzo
para deformarla, mientras más alta sea la velocidad más será la presión
ejercida al pozo y a su vez tiene varios factores que actúan en ella que pueden
desestabilizar el hoyo. La mayoría de
las rocas sedimentarias clásticas tienen una densidad promedio de 2.3 g/cc la
cual corresponde a una porosidad cercana al 15%.
Esfuerzo horizontal mínimo
Es el menor
esfuerzo que actúa en la formación en compresión o tensión es determinado por
medio de ensayos Leak-off extendido o mini frac, los esfuerzos mínimos
horizontales compresivos existen en todas partes en profundidad en la tierra.
Las magnitudes de los esfuerzos dependen de la profundidad, presión de poros y
procesos geológicos activos que actúan en gran variedad de escala en tiempo y
espacio. La magnitud del esfuerzo mínimo horizontal se puede obtener mediante
fracturamiento hidráulico, especialmente mediante pruebas micro-frac las cuales
se hacen especialmente con el fin de medir los esfuerzos sobre la formación.
Así mismo la
presión de fractura es la presión que resiste la formación antes de abrirse o
fracturarse en un punto dado del hoyo. Para que ocurra la fractura es necesario
que la presión ejercida sobre la formación sea mayor que la suma de la presión
de poros más la componente horizontal de la presión de sobrecarga. En tal
sentido, hacemos énfasis en las formaciones lutiticas y areniscas atravesadas
durante la perforación ya que son la de mayor interés ya que son las rocas
almacén y sellos por excelencia.
Esfuerzo
horizontal máximo
Es el mayor
esfuerzo que actúa en la formación en compresión o tensión este resulta poco
preciso hacerlo a partir de mediciones de campo por tal motivo este valor puede
ser estimado usando observaciones de falla en el pozo. El conocimiento de la
magnitud del esfuerzo horizontal máximo en profundidad, es especialmente
importante dado que la exacta determinación del mismo es fundamental en problemas
relacionados con la estabilidad del pozo.
Tabla N° 1. Propiedades
dinámicas y mecánicas de las rocas del campo Ceuta VI.
Teorización |
Litología |
Propiedades
geomecánica |
Resistencia muy alta ≥32000 psi/ucs |
ARENISCA |
Esfuerzo de sobrecarga |
Resistencia alta 16000-32000 psi/ucs |
Esfuerzo horizontal máximo |
|
Resistencia media 8000-16000 psi/ucs |
Esfuerzo horizontal mínimo |
|
Resistencia baja 4000-8000 psi/ucs |
Presión de confinamiento uniaxial |
|
Resistencia muy baja 0-4000 psi/ucs |
LUTITA |
Presión de fractura |
Régimen normal σv˃σH˃σh |
Esfuerzo horizontal máximo |
|
Transcurrente σH˃σv˃σh |
Esfuerzo horizontal mínimo |
|
Compresional σH˃σh˃σv |
Presión de confinamiento uniaxial |
|
Fuente: Chourio (2018). |
Tomando en
cuenta las propiedades geomecanicas mas importantes se desglosara las
propiedades dinamicas y mecanicas de las rocas según lo mostrado en el cuadro
anterior, ya que en esta se encuentra gran parte de los aspectos geomecanicos
de la formacion que se pueden estudiar para lograr la estabilidad del pozo. Con
ello podemos estudiar una solucion a mencionados problemas.
Tabla N°2. Propiedades geomecanicas de mayor importancia.
Propiedades geomecànicas |
Mayor importancia |
|
Velocidad de penetracion |
La velocidad de la mecha crea
una presión causando un esfuerzo a la
formacion causando deformacion e inestabilidad en el pozo. A mayor profundidad aumena la velocidad es
mas lenta porque las rocas son mas consolidadas lo cual necesita mayor
esfuerzo. |
|
Resistencia
|
A la compresión A la tension De corte |
En muchos casos la
resistencia de la formacion con ayuda del fluido de perforacion son los que
permite que el pozo este estable. |
Esfuerzos |
Tensiòn Compresión Efectivo Tangencial Axial Radial |
Estas son las distintas
fuerzas que se presentan en la formacion lo cual hace que se deforme y si es
bien usada a favor se puede mantener un pozo estable. |
Deformacion |
Despues de recibir los
esfuerzos y estos sobre pasan la resistencia a la formacion tiende a cambiar
su forma. |
|
Propiedades dinàmicas y mecànicas |
Con ellas se permite
conocer a que presion se puede
fracturar la roca, tambien determina la elasticidad entre otros factores. |
Fuente: Chourio (2018).
Perdida de
circulaciòn
Esta puede ser parcial o total, es decir se puede
perder una pequeña fraccion de fluido generalmente manifestada por una
disminucion gradual del nivel del fluido de perforacion que se encuentra en el
hoyo, al desplazarse en su totalidad hacia la formación. Otros problemas como colapso del hoyo, atascamiento de
tubería, daño a formaciones potencialmente productivas, arremetidas,
reventones, derrumbes excesivo de las formaciones son asociados a costos y
pérdidas considerables durante las perforaciones.
Otros problemas más importantes detectados y evaluados en los pozos de
correlación, y que se relacionan a la geomecánica, corresponden a los influjos,
gasificaciones y pérdidas, reportadas fundamentalmente en el bloque Ceuta VI,
como se muestra en el cuadro siguiente.
Desprendimiento
de lutita
El desmoronamiento de las lutitas no es una situacion
critica, sino que dependen del grado de desbalance y otros factores tales como
el buzamiento de la formacion, su compactacion, la consolidacion de los granos
de arena, la resistencia interna entre otros.
Tabla N° 3. Resultados de problemas ocurridos en
la perforación.
PROBLEMAS OCURRIDOS
DURANTE LA PERFORACIÓN |
||||||||
Pozos |
Hoyo estrecho |
Perdida de
circulación |
Inestabilidad del
hoyo |
|||||
Empaquetamiento |
Arrastre |
Torque |
atascamiento |
Parcial |
Completa |
Derrumbes |
Pescados |
|
VCL-531 |
5 |
14 |
8 |
5 |
3 |
0 |
3 |
1 |
VCL-622 |
9 |
10 |
11 |
5 |
5 |
1 |
5 |
2 |
VCL-J07 |
17 |
24 |
17 |
11 |
6 |
0 |
19 |
0 |
VCL-1A |
14 |
32 |
18 |
9 |
18 |
2 |
23 |
1 |
VCL-1B |
8 |
15 |
10 |
2 |
3 |
2 |
5 |
4 |
TOTALES |
53 |
95 |
64 |
32 |
35 |
5 |
55 |
8 |
Fuente: Chourio (2018).
Analizando estos datos nos damos cuenta que durante la construcción del
pozo VCL-531 los problemas que generaron inestabilidad durante el desarrollo de
la perforación están relacionados con problemas de arrastre observando que tuvo
una frecuencia de 17 veces a lo largo de su trayectoria, a su vez consiguió
torque en 8 veces lo que pudo percutir
en algunos momentos a problemas de torque reflejados.
Por otra parte, con respecto al pozo VCL-622 podemos apreciar que aunque
la frecuencia de los eventos no sobrepasa valores mayores a las 15 veces de
repetición, esto tienen una insistencia de frecuencia alrededor de entre 8 a 11 veces haciéndose más notorio
para los problemas relacionados con hoyo estrecho cono empaquetamiento de 5 a 1
veces se encuentran atascamiento o pega de sarta de perforación, herramientas
de perforación perdidas (pescado) y derrumbes.
Con respecto a los pozos VCL-J07 y VCL-1A fueron los que se evidenciaron
mayor número de problemas que provocaron mayor incidencia durante la
construcción de los mismos generando tiempos no productivos y hasta abandono de
los pozos. En tal sentido, que podemos apreciar que los problemas con más
incidencia en la perforación estuvieron asociados a arrastre el cual alcanzo
valores de 24 hasta 32 veces de frecuencia, empaquetamiento y torque alrededor
de 16 y 17 veces de frecuencia, que en una determinada situación a lo largo de
la perforación se percutió en la generación de la frecuencia de los derrumbes
registrados encontrándose los mismos entre 19 y 23 veces de frecuencia.
El modelo
geomecánico se calibró con todos los eventos e información de los pozos de
correlación, lo que permitió establecer un modelo único para representar el
área en estudio.
Análisis de densidad de las rocas
En la disciplina Mecánica de Rocas,
el “material de construcción” (masa rocosa) se caracteriza por ser discontinuo,
aniso trópicos y no estandarizado (a diferencia del concreto, fierro de
construcción y/o acero estructural); por ello incluye muchos aspectos no
considerados en otros campos de la mecánica aplicada.
Esta técnica cuenta con un
procedimiento de medidas de cada probeta usada para 3 ensayos se analizaron las
muestras de rocas generándose los resultados establecidos en la siguiente tabla
de valores:
Tabla N° 4. Resultados de ensayos de roca del
pozo VCL-531.
|
Ensayo uniaxial pozo VCL-531 |
||||
|
Diámetro superior (mm) |
Diámetro medio (mm) |
Diámetro inferior (mm) |
Alto (mm) |
Peso medido (gr) |
Medición
1 |
63,08 |
63,11 |
63,11 |
125,84 |
1093. |
Medición
2 |
63,11 |
63,09 |
63,07 |
126,07 |
|
|
|
|
|
|
|
Medición
3 |
63,14 |
63,14 |
63,14 |
125,81 |
|
Promedio |
63,11 |
63,11 |
63,11 |
125,91 |
1093 |
Fuente: PDVSA (2018).
Sobrecarga
y presión de poro
La sobrecarga se estimó integrando la variación dela densidad con
respecto a la profundidad, la cual se reconstruyó de los pozos de correlación,
propagándose hacia la localización de los pozos. La Figura 1 muestra el comportamiento de la sobrecarga para diferentes
pozos del área, directamente en la estimación de la presión de poro, por lo que
se debe considerar este efecto en la comparación con los campos vecinos.
Aumento de la presión alrededor
del pozo
Uno de los problemas evaluados y
que se relacionan a la presencia de influjos y gasificaciones, y pérdidas
reportadas principalmente en los pozos del bloque en estudio. Existe el riesgo
geomecánico debido a la aparición de posibles
almohadillas de sal la cual se estableció en un peso máximo en 1.70 g/cc
para su perforación tomando en cuenta su profundidad y temperatura. Utilizando
las curvas tipo Barker.
Asumiendo valores para el campo
Ceuta VI:
Tabla N° 5. Datos de densidad del lodo para
control de flujo de sal.
Profundidad máxima |
Temperatura máxima °C |
Peso máximo promedio
requerido para perforar la sal gr/cc |
|
Pies |
Metros |
105 |
1.55≤ MW_Sal 1.70 |
10.498 |
3200 |
Fuente:
PDVSA (2018).
Luego de analizar toda la información que se obtuvo a lo largo de
esta investigación, la cual permitió seleccionar los aspectos que deben cubrir
la elaboración de este objetivo, con el fin de reducir los problemas durante la
perforación de pozos petroleros para controlar la inestabilidad del hoyo;
criterios que se tomaron mediante la realización de un arqueo de la información
manejada con la finalidad del mismo con técnicas sencillas que permitan conocer
los esfuerzos presentes en el área, así como la clasificación de la roca.
En la siguiente figura se
esquematiza mediante un flujograma los parámetros que deben plantearse en un
modelo de desarrollo geomecánico que permita establecer condiciones de trabajos
óptimos durante la perforación de pozos de petróleo en el campo Ceuta VI.
Figura N° 1. Fases que conforman el modelo
geomecánico.
Fuente: Chourio (2018).
Evaluación del campo
·
información geológica la cual debe estar fundamentada en
contemplar aspectos generales acerca de la geología del campo.
·
Identificación y detalle de los sistemas de fallas
asociados al campo, si existiesen producto de los diferentes episodios
tectónicos de deformaciones orogénicas, así como procesos de erosión y
sedimentación que puedan a ver influenciado en la estratigrafía del campo.
Fase II Construcción de eventos de perforación
·
Se
realiza la selección de aquellos pozos con mayor incidencia de problemas de
inestabilidad durante la construcción del mismo que se encuentren en área
vecina al pozo que se desea perforar.
- Realizar
un resumen que abarque los eventos presentados durante la perforación y
luego agruparla para todo el campo.
Fase III
Propiedades mecánicas de las rocas
·
Extraer
datos de registros referentes a esfuerzos verticales y esfuerzos horizontales
máximos y mínimos.
·
Obtener los datos de presión de confinamiento uniaxial y
compararlos con la clasificación de rocas según Deere y Miller 1966 a partir de
allí determinar la resistencia de la roca.
·
Elaborar un
gráfico de esfuerzo versus tiempo, la cual dará como resultado una curva
de esfuerzo deformación del material geológico presente en el área.
·
Realizar pruebas elásticas del módulo de Young estático,
relación de Poisson y las propiedades poro elásticas: coeficiente de Biot con
la finalidad de validar valores obtenidos de los registros.
Fase IV Establecer parámetros de
perforación
En esta fase se
establecen todos los parámetros de densidad óptima del lodo de perforación a
ser utilizado, ya que de esta depende el éxito de la perforación cuando el
mismo se establezca en los rangos requeridos para evitar daños indeseables.
Fase V Matriz
de riesgos
- Elaborar
una tabla con la información obtenida en la fase IV último paso la cual
debe contener información referente a los parámetros que deben ser
controlados durante la operación de perforación, entre las cuales están:
ROP, (pies/h), Rpm, torque máximo, arrastre máximo, apoyos máximos, y
presión mínima, perdida de fluido en la formación por filtrado,
diferencial de presión, tamaño de los ripios.
- Con estos
valores establecer rangos mínimos y máximos y la posible incidencia que
puede originar eventos de inestabilidad durante la perforación.
Tabla Nº 6. Prognosis de
pozos
Aspectos |
VCL01 |
VCL-531 |
VCL-622 |
VCL-J07 |
ROP( pies/h) |
270 |
220 |
220 |
350 |
RPM |
250 |
255 |
274 |
266 |
Torque máximo (lbs/pies*1000) |
14 |
10 |
12 |
8 |
Arrastre máximo |
6 |
10 |
11 |
10 |
Apoyos máximos |
5 |
11 |
2 |
6 |
Presión mínima (lpc) |
1000 |
1280 |
1500 |
1700 |
Porosidad % |
54 |
35 |
31 |
40 |
Permeabilidad |
38 |
28 |
25 |
35 |
% ripios |
58 |
48 |
45 |
35 |
Densidad de la roca (gr/c.c) |
2,86 |
2,89 |
2,58 |
1,79 |
Fuente: Chourio (2018).
Fase VI Elaborar el diagrama de pozo
El modelo geomecánico se calibro con todos los eventos e
información de los pozos estudiados, lo que permitió establecer un modelo único
para representar el área en estudio. En general se observa una buena
calibración entre la ventana geomecánica y los eventos, lo cual reduce la incertidumbre
de modelo utilizado.
Conclusiones
- Se
estableció el modelo geomecánico para la solución de problemas de
inestabilidad del pozo a causa de esfuerzos, se puede concluir que el
modelo manejo una incertidumbre importante y fundamentalmente por la
complejidad geológica, y la limitación de la sísmica existente, para
obtener un modelo de velocidades de alta frecuencia que permita definir
las características geomecánicas a nivel litológico. Es por ello que se
plantea el modelo basado en seis fases primordiales que van desde la
evaluación del campo hasta la elaboración de un diagrama de pozo.
·
Se identificaron las propiedades dinámicas y mecánicas de
las rocas ya que estas se encuentran en gran parte los aspectos geomecánicos de
la formación que se estudian para lograr la estabilidad del pozo.
·
Se determinaron los problemas asociados a la geomecánica
que pueden ocurrir en la perforación de pozos: entre ellos se encuentran
relacionados a problemas de hoyo estrecho, evidenciándose que los mismos se
centralizan principalmente en eventos tales como arrastre, apoyos, torque, los
cuales generan problemas de sobretensión durante el desarrollo de las
actividades de perforación, lo cual conlleva al atascamiento de la sarta y a su
vez esto origina perdidas de circulación lo cual se traduce en el debilitamiento
de las paredes del hoyo.
Se
analizaron las condiciones mecánicas de las rocas, a través de las pruebas de
núcleos, y modelado geomecánico de la resistencia y densidades de las rocas y
el comportamiento de las rocas sometidas a esfuerzos están diseñando mejores
pozos y desarrollando mejor los campos petroleros.
·
Se determinaron los esfuerzos geomecánicos presentes, en
el cual se determinó que la estabilidad mecánica del pozo, especialmente en
secciones de agujeros con longitud y diámetros no convencionales de las zonas
de presiones anormales es mucho menos agresiva que la observada durante la
perforación en los campos vecinos, este punto es muy importante al momento
de la ejecución y monitoreo del
proyecto.
·
El modelo geomecánico nos da como resultado establecer
nuevos parámetros de perforación, relacionados con los problemas estudiados en
la investigación donde la mayor incidencia fue producto del manejo y control de
los fluidos de perforación, es por tal razón que el presente modelo servirá
como base para análisis de operaciones de perforación óptimas.
Recomendaciones
- Los
archivos de información tales como: carpetas de pozos, reportes de
perforación, entre otros, debe estar disponibles y actualizados con el
objetivo de facilitar a los usuarios la recopilación de información de
distintos eventos ocurridos para establecer prognosis en el área a
perforar.
- Durante la
perforación se debe observar constantemente los indicadores del
comportamiento de las formaciones en concordancia con la unidad de Mud
Logging, permitiendo valorar datos de presión, temperatura propiedades del
lodo entre otros.
- Se deben
respetar los criterios definidos para los asentamientos de las tuberías de
revestimiento, mediante un monitoreo estricto del pozo en las etapas y
profundidades ya mencionadas, realizar alertas y correcciones necesarias
para ajustar el modelo con el nivel de incertidumbre con el que se
estableció.
- Validar
los aspectos que conforman el modelo geomecánico a través de la
planificación de la perforación de un pozo en un área determinada y
evaluar el éxito que se logra con la implementación del mismo a los largo
de la construcción del pozo donde se busca minimiza los problemas
asociados a los tiempos no productivos (TNP).
Referencias
bibliográficas
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Medellín, Colombia.
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Hurtado de Barrera, J. (2015). “El Proyecto de Investigación”. Ediciones Quirón. Octava edición.
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