Gov curso de completacion

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  1. 1. 7/1/2013 1 COMPLETACION DE POZOS HERRAMIENTAS DE COMPLETACION ESCUELA POLITECNICA NACIONAL Ing. Guillermo Ortega V. MSc.
  2. 2. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS Completación de Pozos Definición El objetivo de la completación es permitir que los fluidos del reservorio, se transporten a superficie de una manera segura y eficiente.
  3. 3. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS Para diseñar una completación se requiere del conocimiento de : Yacimientos Facilidades e Instalaciones de Superficie. Casing y Tubing. Perforaciones. Herramientas de completación de fondo. – Sistema de control de flujo. – Sistema de empacaduras – Control de arena – Colgadores (Liner Hangers) – Instrumentación – Inyección de químicos.
  4. 4. 7/1/2013 4 EL YACIMIENTO Que es ??? ESCUELA POLITECNICA NACIONAL Ing. Guillermo Ortega V. MSc.
  5. 5. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 PRODUCCION DE LOS YACIMIENTOS La extracción, producción o explotación del petróleo se hace de acuerdo con las características propias de cada yacimiento. – Empuje por gas soluble del reservorio. – Empuje por capa de gas del reservorio. – Empuje hidrostático del reservorio.
  6. 6. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 EMPUJE POR GAS SOLUBLE DEL RESERVORIO
  7. 7. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 EMPUJE POR CAPA DE GAS DEL RESERVORIO
  8. 8. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 EMPUJE HIDROSTATICO DEL RESERVORIO
  9. 9. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 Ciclo de vida de un yacimiento Exploración Descubrimiento Delimitación Desarrollo Producción Primaria Producción Secundaria Explotación avanzada Taponamiento
  10. 10. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 Ciclo de vida de los pozos Ubicación y estudio Acondicionamiento de la localización Perforación Producción Toma de información Mantenimiento preventivo y correctivo Acondicionamiento Taponamiento
  11. 11. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 TUBERIAS
  12. 12. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 ¿ Que es una tubería ? Una tubería es un elemento cilíndrico hueco compuesto generalmente de acero, con una geometría definida por el diámetro y el espesor del cuerpo que lo conforma, es decir por un diámetro nominal y un espesor nominal constante en toda su longitud.
  13. 13. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 Acero El acero es un metal refinado, obtenido de lingotes de hierro combinado con otros elementos químicos. Los aceros se dividen en: • Aceros Ordinarios • Aceros especiales
  14. 14. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 Acero Aceros Ordinarios: Contienen tres elementos principales (hierro, carbono y manganeso) El carbono y el manganeso unidos no representan mas del 1,5 % del metal Aceros Especiales: Se hacen como los ordinarios pero se les agrega otros elementos tales como: níquel, cromo, molibdeno, cobre, vanadio y tungsteno Aceros inoxidables, aceros resistentes a la corrosión y a las altas temperaturas.
  15. 15. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CLASIFICACION DE LAS TUBERIAS •TUBERIAS DE PERFORACION • Son tuberías utilizadas durante las operaciones de perforación. •LINEAS DE FLUJO (TUBERIAS DE TRANSPORTE) • Son tuberías instaladas desde el cabezal del pozo hasta las estaciones de producción. • Conducen los fluidos producidos del pozo hasta las estaciones de producción, separadores, compresores o tanques de almacenamiento • Tubería recuperable y reemplazable.
  16. 16. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CLASIFICACION DE LAS TUBERIAS •TUBERIAS DE REVESTIMIENTO (CASING) • Son tuberías que revisten el hueco perforado durante la etapa de perforación y terminación del pozo. • Previene contaminación de zonas con agua fresca. • Provee el medio de control del pozo durante la perforación. • Soporta el diámetro del hueco y previene derrumbes. • Provee un diámetro uniforme de dimensiones conocidas. •TUBERIAS DE PRODUCCION (TUBING) • Son tuberías instaladas dentro del casing a través del cual se conducen hasta la superficie los fluidos producidos de un pozo. • Provee control de pozo, de la producción, y de la estimulación. • Tubería recuperable y reemplazable.
  17. 17. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CLASIFICACION DE LAS TUBERIAS •TUBERIAS FLEXIBLES (CTU) • Son tuberías de gran longitud y flexibilidad, que no requieren utilizar conexiones o juntas para conformar toda una sarta. • Las unidades de tuberia flexible (CTU) constan de: • Tubería enrollada. • Cabeza inyectora. Carrete. • Conexiones superficiales de control • Unidad de alta presión y cabina de control • Las unidades de tuberia flexible (CTU) pueden realizar múltiples operaciones en el proceso de reparación de pozos. • Perforación. Estimulaciones. Colocación de cemento. Pescas. • Moliendas. • Control de arena. Disparos. Registros. • Pueden utilizarse como aparejo de producción.
  18. 18. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CLASIFICACION DE LAS TUBERIAS •LUSTRABARRENAS (DRILL COLLARS) • Son tuberías utilizadas para auxiliar a la tubería de perforación a dar peso a la broca durante las operaciones de perforación. •TUBERIA PESADA (HEAVY WEIGTH) • Son tuberías de grandes dimensiones (espesor), utilizadas como tubería auxiliar entre la broca y los lustrabarrenas • Evitan la fatiga de los tubos durante la perforación.
  19. 19. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 TIPOS DE CASING (SEGUN LA FUNCION) Conductor: Es la primera tubería que puede ser hincada o cementada, se instala antes que se mueva el taladro de perforación.  Previene el derrumbe alrededor de la base del taladro.  Sella formaciones someras no consolidadas.  Superficial: Provee equipo de flotación, que permite realizar una buena cementación.  Aísla zonas de agua fresca.  Aísla zonas someras poco consolidadas.  Intermedio: Aísla zonas inestables del agujero.  Aislar zonas de pérdidas de circulación, o cavidades de alta presión de gas.  Previene el ensanchamiento del hoyo por lavado del fluido de perforación.
  20. 20. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 TIPOS DE CASING (SEGUN LA FUNCION)  Producción: Aísla formaciones de producción.  Soportan la máxima presión del reservorio productor.  Resisten presiones en el caso de fracturamiento.  Deben tener resistencia a la corrosión.  Protege al tubing  Protege a los elementos y equipos de levantamiento artificial.  Liner: Es una sarta de tubería que no se extiende a la cabeza del pozo. En cambio se sostiene por otra sarta.  Economía en tubería y rápida instalación.  Permite corregir desgate de la tubería de revestimiento
  21. 21. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 800' 1600' 4300' 6300' 10350' 9650' 30" 20" 13 3/8" 9 5/8" 7" 30" 16" 10 3/4" 7 5/8" TVD in Ft. CASING DIAMETRO (pulg) PROFUNDIDAD (pies) CONDUCTOR 16 - 30 40 - 400 SUPERFICIAL 7 - 20 HASTA 1500 INTERMEDIO 7 - 13 ¾ VARIOS PRODUCCION VARIOS VARIOS LINER VARIOS VARIOS
  22. 22. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 Diámetro Nominal (pulg) Peso Nominal (lbs/pie) Clase Grado Resistencia a la Tensión *(lbf) Resistencia a la Torsión (ft-lbf) Resistencia al Colapso (psi) 2 3/8 4,85 I E 75 98000 4760 10500 II G 105 151000 5810 11763 PREMIUM X 95 136000 6090 12155 4 14,00 I X 95 361000 27740 15592 II S 135 404000 25420 13866 PREMIUM G 105 314000 36900 12546 5 1/2 24,70 I S 135 895000 101830 17626 II G 105 548000 52370 11096 PREMIUM E 75 391000 44320 9051 6 5/8 25,20 I E 75 489000 70580 6542 Características geométricas y mecánicas de la tubería de perforación Grado.- Estandarizado por API, esta designado por una letra y un número. El numero representa el esfuerzo de fluencia mínimo en psi, que se define como un 80 % del valor promedio de los datos de ensayo.
  23. 23. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 Diámetro Nominal (pulg) Peso Nominal (lbs/pie) Grado Diámetro Drift (pulg) Diámetro Interior (pulg) Resistencia al Colapso (psi) Resistencia a la Tensión (psi) 7 17,00 H-40 6,413 6,538 1420 196000 23,00 L-80 6,241 6,366 3830 532000 35,00 P-110 5,879 6,004 13020 1119000 9 5/8 32,30 H-40 8,845 9,001 1320 365000 36,00 K-55 8,765 8,921 2020 564000 53,50 P-110 8,379 8,535 7950 1710000 10 3/4 32,50 H-40 10,036 10,192 840 367000 51,00 C-90 9,694 9,850 3400 1310000 65,70 P-110 9,404 9,560 7500 2088000 20 94,00 H-40 18,936 19,124 520 1077000 94,00 J-55 18,936 19,124 520 1480000 133,00 K-55 18,542 18,730 1490 2125000 Características geométricas y mecánicas de la tubería de revestimiento
  24. 24. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 Diámetro Nominal (pulg) Peso Nominal (lbs/pie) Grado Diámetro Drift (pulg) Diámetro Interior (pulg) Resistencia al Colapso (psi) Capacidad (bls/pie) 2 3/8 4.6 J-55 1.901 1.995 8100 0.00404 6.6 T-95 1.691 1.785 20670 0.00309 7.45 C-90 1.609 1.703 21860 0.00281 2 7/8 6.4 N-80 2.347 2.441 11170 0.00578 7.8 P-110 2.229 2.323 19090 0.00524 10.5 C-90 1.997 2.091 21200 0.00424 3 ½ 9.3 N-80 2.867 2.992 10540 0.00869 7.7 H-40 2.943 3.068 4630 0.00914 15.5 L-80 2.423 2.548 18800 0.00630 4 9.6 H-40 3.423 3.548 4050 0.00331 11 J-55 3.351 3.476 6590 0.00380 18.9 T-95 2.875 3.000 20780 0.00874 Características geométricas y mecánicas de la tubería de producción
  25. 25. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CEMENTACIONES
  26. 26. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 OPERACION DE CEMENTACION La operación de cementación consiste en bombear por la tubería de revestimiento lo siguiente: – Un bache lavador. – Un espaciador. – Una lechada de cemento diseñada. – Espaciador. – Volumen de lodo calculado para alcanzar la presión final requerida (presión de cierre). La lechada se coloca en el espacio anular entre el hueco perforado y la tubería de revestimiento
  27. 27. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CLASIFICACION DE LAS CEMENTACIONES Las cementaciones se clasifican de acuerdo a los objetivos que se persiguen: – Cementación primaria – Cementación forzada – Tapones de cemento
  28. 28. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CEMENTACION PRIMARIA La cementación primaria asegura un sello completo y permanente. Se la realiza por etapas: – Primera etapa (Zonas de interés) – Segunda etapa (Hasta superficie)
  29. 29. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CEMENTACION PRIMARIA Los objetivos de la cementación primaria son: – Aislar las diferentes formaciones que contienen gas, petróleo y agua – Soportar el peso de la tubería de revestimiento – Proteger el casing de fluidos corrosivos del pozo y con los fluidos inyectados de estimulación – Evitar derrumbes de la pared de formaciones no consolidadas
  30. 30. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CEMENTACION FORZADA Es el proceso que consiste en inyectar cemento a presión a través de disparos o ranuras en la tubería de revestimiento al espacio anular.
  31. 31. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CEMENTACION FORZADA Los objetivos de las cementaciones forzadas son: – Mejorar el sello hidráulico entre formaciones. – Corregir la cementación primaria (Luego de tomar registro). – Eliminar la intrusión de agua. – Reducir la relación gas-aceite. – Sellar un intervalo explotado. – Sellar un intervalo que se selecciono incorrectamente. – Corregir una anomalía (desgaste) en la tubería de revestimiento.
  32. 32. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 TAPONES DE CEMENTO Los tapones comprenden un cierto volumen de lechada de cemento, colocado en el hueco o en el interior de la tubería
  33. 33. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 TAPONES DE CEMENTO Los objetivos de los tapones de cemento son: – Desviar la trayectoria del pozo arriba de un pescado o para iniciar la perforación direccional. – Taponar una zona del pozo o taponar el pozo. – Resolver un problema de perdida de circulación en la etapa de perforación.
  34. 34. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CLASES DE CEMENTO El cemento es una mezcla de caliza y arcilla con adición de óxidos de sodio, potasio y magnesio. – Clase “A”: (6000 ft, 170 ºF), donde no se requiere propiedades especiales – Clase “B”: ( 6000 ft, 170 ºF), donde se requiere moderada resistencia a los sulfatos. – Clase “C”: (6000 ft, 170º F), donde se requiere alta resistencia a la compresión temprana. – Clase “D”: (de 6000 ft hasta 10000 ft, 230 ºF), donde se tenga presiones moderadas. – Clase “E”: (de 6000 ft hasta 14000 ft, 290 º F), donde se tenga presiones altas. – Clase “F”: (de 10000 ft hasta 16000 ft, 320 ºF), donde se tenga presiones altas. – Clase “G” y “H”:(8000 ft, 170 º F), usados donde se tenga un amplio rango de presiones y temperaturas. Conocidos como cementos petroleros.
  35. 35. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE FLOTACION Al introducir la tubería de revestimiento dentro del hueco, es necesario equiparlo con los accesorios convenientes para obtener mejores resultados de los objetivos básicos. – Zapatas. – Collares. – Tapones de cementación. – Centralizadores.
  36. 36. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS CABEZA DE CEMENTACION Se colocan en la parte superior del último casing instalado en el pozo, y su función es alojar los tapones de goma que se enviaran durante el bombeo y desplazamiento de la lechada, por medio de un manifold de válvulas. Se fabrican de diferentes configuraciones para uno o dos tapones y distintos sistemas de roscado o acople rápido (quick latch). 7/1/2013
  37. 37. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS DISPOSITIVO POR ETAPAS Se utilizan para realizar cementaciones en etapas cuando las presiones hidrostáticas que quedaran en el anular superan los valores de presión de fractura de la formación o para resolver algún problema al utilizar dos lechadas diferentes en el anular y también para separar capas productoras indeseables. Pueden ser dispositivos de una etapa, dos, tres y con diferentes tapones. 7/1/2013
  38. 38. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS COLGADORES Son dispositivos que se emplean para colgar tuberías cortas (liners) dentro de otras (casing intermedio), hay disponibles diferentes tipos de colgadores entre los cuales tenemos. Colgador mecánico Colgador hidráulico Colgador expandible 7/1/2013
  39. 39. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 ZAPATA GUIA La zapata protege y guía en la introducción a la tubería de revestimiento, evitando la deformación y desgaste de la misma, pueden ser del tipo: Guía, Regular, Aluminio, Cemento o con orificios laterales.
  40. 40. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 COLLAR FLOTADOR Proporcionan la superficie de sello y el punto de asentamiento para los tapones de cementación, se colocan usualmente de 1 a 3 tramos arriba de la zapata: Pueden ser del tipo flotador, diferencial, retención y cementación múltiple.
  41. 41. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 TAPONES DE CEMENTACION Son los tapones que se utilizan para realizar una buena limpieza y posteriormente el desplazamiento de la lechada de cemento para evitar su contaminación.
  42. 42. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CENTRALIZADORES En las cementaciones primarias de tuberías de revestimiento es muy conveniente que en las zonas de mayor interés quede centrada la tubería con la finalidad de distribuir la lechada de cemento uniformemente.
  43. 43. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CEMENTACIONES A PRESION Existen dos técnicas de cementación: – Tapones de cemento a presión. – Cementaciónes Forzadas. El aislamiento de determinadas zonas mediante la utilización de tapones, consiste en la colocación de cemento sobre el intervalo disparado, mas la aplicación de una presión necesaria para formar un tapón de cemento deshidratado dentro de las perforaciones y la formación. La cementación a alta presión comprende el fracturamiento de la formación y el bombeo de la lechada de cemento dentro de la formación, hasta alcanzar y mantener una presión superficial determinada (Presión de cierre).
  44. 44. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CEMENTACIONES A PRESION PROCEDIMIENTO OPERATIVO 1. Bajar la tubería de trabajo a la profundidad deseada. 2. Bombear el primer bache de separación 3. Bombear la lechada de cemento, verificando que la densidad del cemento sea el requerido (diseñada previamente). 4. Bombear el segundo bache separador. 5. Desplazar el cemento con el volumen de fluido calculado. 6. Levantar la tubería de trabaja a la profundidad donde se pretende dejar el tope de cemento. 7. Circular el volumen del pozo en forma inversa a través del cabezal de producción, desalojando el exceso de lechada de cemento. 8. Sacar la tubería de trabajo a la superficie Colocación de un tapón por circulación para aislar un intervalo
  45. 45. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CEMENTACIONES A PRESION PROCEDIMIENTO OPERATIVO 1. Armar y bajar la herramienta cementadota (Retenedor de Cemento), hasta la profundidad deseada. 2. Anclar el retenedor en presencia del operador de la compañía de servicio, según sea el caso, de acuerdo con los procedimientos especificados para la misma. 3. Probar la hermeticidad del espacio anular. 4. Desenchufar el soltador del retenedor (se recomienda levantar la tubería 15 pies, para verificar su libre movimiento. 5. Efectuar una prueba de admisión para garantizar la circulación de fluidos a través de la válvula del retenedor y formación 6. Bombear el bache lavador. Cementación a presión (Cementación Forzada)
  46. 46. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CEMENTACIONES A PRESION PROCEDIMIENTO OPERATIVO 7. Bombear la lechada de cemento, verificando que la densidad del cemento sea el requerido (diseñada previamente). 8. Bombear el segundo bache separador. 9. Desplazar el cemento con el volumen de fluido calculado para el desplazamiento. 10. Bajar y enchufar el soltador en el retenedor, y cargar el peso necesario para evitar la comunicación en el espacio anular. 11. Cerrar el preventor y bombear el volumen de inyección, el cual depende de las presiones en superficie alcanzadas. Presurizar gradualmente el espacio anular mientras se realiza la inyección, de acuerdo con el comportamiento de la presión de inyección. Cementación a presión (Cementación Forzada)
  47. 47. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CEMENTACIONES A PRESION PROCEDIMIENTO OPERATIVO 12. Abrir el preventor y levantar la sarta de trabajo hasta 15 pies para desenchufar el soltador y cerrar la camisa de circulación del retenedor. 13. Circular en inverso para desalojar el exceso de cemento y limpiar la tubería de trabajo. 14. Sacar la tubería de trabajo a superficie. En ciertos casos se requieren de operaciones adicionales como: a) Moler la herramienta cementadota utilizada y rebajar el cemento. b) Limpiar el intervalo productor cementado y probar su sello con un 60 % de la presión máxima de la tubería de revestimiento. c) Redisparar el intervalo deseado, según sea el caso. Cementación a presión (Cementación Forzada)
  48. 48. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 DISPAROS
  49. 49. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 POR QUE DISPARAMOS..? Existen varios fines para el punzonamiento: – Perforación primaria: Producción de zonas de interés o pozos reinyectores – Perforación secundaria: Para pozos viejos productores – Reparación de trabajos de cementación (squeeze) – Inducción de fracturas. – Recuperación de tuberías.
  50. 50. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 Cañoneo
  51. 51. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 PARTES DE UN CAÑON Contenedor – Tubo metálico que posesiona las cargas y el cordón detonador para un correcto dispara. Protege y aísla. Cordón detonante – Explosivo secundario que genera una gran onda de presión que inicia la detonación de cada una de las cargas Detonador – Dispositivo que almacena explosivo primario necesario para activar el cordón detonante. Iniciado eléctricamente desde superficie. Cargas Jet – Dispositivos pre-formados que contienen el explosivo y material necesario para generar un jet que atraviesa el revestimiento y la formación.
  52. 52. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CARGAS JET PREFORMADAS Carcasa o Contenedor – Parte metálica que sirve como contenedor de los componentes de la carga Explosivo Iniciador – Explosivo alto secundario que inicia la ignicion principal Explosivo Principal – Explosivo alto secundario que genera la presion para crear el jet que perfora Cono metal comprimido – Metal en polvo altamente comprimido contra el explosivo principal.
  53. 53. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 Factores en el sistema de disparos (Geométricos) Densidad de cargas (dpp) Penetración. Fase Diámetro
  54. 54. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 TIPOS DE CAÑONEO
  55. 55. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CAÑONEO (TCP) BAJO BALANCE No ocurre invasión del fluido de completación a la formación Se limpian 100 % las perforaciones, quedando con una alta eficiencia de flujo. Longitud y diámetro de las perforaciones menores. Resultado: Pozos de alta productividad SOBREBALANCE Invasión del fluido de completación a la formación Tan solo el 30 % de las perforaciones se limpian parcialmente, quedando con una eficiencia de flujo reducida. Resultado pozos de baja productividad
  56. 56. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 VENTAJAS Y DESVENTAJAS TCP Se cañonea cualquier longitud y numero de intervalos en una sola corrida. Se puede cañonear con desbalance o sobre balance extremo aportando ventaja en cuanto a limpieza de perforaciones. Mayor seguridad y control continuo del pozo al momento de cañonear Mas económico para intervalos grandes No posee limitaciones en desviación Es posible la orientación de los cañones en caso de ser necesario La operación es relativamente mas lenta, especialmente en intervalos cortos WL Mas rapido para intervalos cortos y de poca profundidad. Necesita múltiples corridas para intervalos largos Cañoneo en sobre balance con cañones de grandes diámetros El desbalance se lo debe realizar con cañones a través de tubería Limitado para pozos desviados
  57. 57. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 PRUEBAS DE POZOS (TCP) La completación de evaluación es bajada conjuntamente con los cañones. Se asientan las empacaduras y se procede a disparar los cañones. Si el pozo fluye, se evalúa a flujo natural. Si el pozo no fluye, se evalúa con bomba jet (de camisa)
  58. 58. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS
  59. 59. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS
  60. 60. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE COMPLETACION
  61. 61. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS Herramientas de Fondo. Funciones y Tipos. Tipos – Sistema de control de Flujo. – Sistema de Empacaduras. – Control de arena (Sand Control). – Colgadores (Liner Hangers). – Instrumentación. – Inyección de químicos. Consideraciones. – Temperatura, Presión y Material – Cargas de Tubing. – Instalación de la completación. • Métodos de asentamiento y recuperación. – Flexibilidad para el asentamiento. • Tensión, Compresión o Neutral.
  62. 62. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE COMPLETACION SISTEMAS DE CONTROL DE FLUJO
  63. 63. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS Sistemas de Control De Flujo Funciones y Tipos. Funciones. Taponar la Tubería Aíslan Zonas. Controlar el flujo en Cualquier dirección. Comunicarse selectivamente entre el tubing y el anular Tipos: Instalados en Tubería. Instalados por medio de Slickline, Wire-Line, Coiled Tubing. Dispositivos que controlan el flujo de fluidos en el fondo del pozo.
  64. 64. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 SISTEMAS DE CONTROL DE FLUJO NIPLES DE ASENTAMIENTO & TAPONES Lock Recess No-Go Shoulder Polished Bore Tubing Mounted Nipple Allows for the Installation, Locking, and Sealing of Downhole Flow Control Devices Within the Tubing String Equalizing Mandrel Lock Mandrel Packing Sub Equalizing Plug Bottom
  65. 65. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 Landing Nipples CAMX Las Series de Landing Nipples CAMX son nipples completamente selectivos usados para asentar, tapar y sellar tapones con extensiones de dispositivos de control de flujo en la tubería de producción. El perfil interno de las Series de Landing Nipples CAMX incluye perfile selectivo, un receso de tapón y zona pulida. Las principales características de Las Series de Landing Nipples CAMX incluye: Completo perfil selección Cerrada tolerancia en la zona de sello. Alta variedad de dispositivos de control de flujo
  66. 66. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 TAPONES RECUPERABLES (STANDING VALVE) Son empleados para taponar la tubería de producción y tener la posibilidad de realizar así trabajos de mantenimiento y reparación de equipos de subsuelo. Existen tres tipos básicos de tapones recuperables, los cuales son asentados en niples. Estos tres tipos se clasifican según la dirección en que son capaces de soportar presión. – Los que son capaces de soportar presión por encima o en sentido descendente. – Los que soportan presión en sentido ascendente o por debajo. – Los que soportan presión en ambas direcciones, bajo condiciones de operación.
  67. 67. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 TAPONES (STANDING VALVE) Los tapones son piezas indispensables al momento de reparar y completar un pozo, debido a su aplicabilidad durante la prueba de tubería y las operaciones con equipos de superficie. El tapón que soporta presión por debajo consiste en un ensamblaje con un tapón de cabezal cargado con un resorte, el cual sella sobre un asiento metálico dispuesto en el sustituto igualador, pudiéndose realizar este sello también con un asiento de goma en adición con el metal.
  68. 68. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 TAPONES (STANDING VALVE) El tapón de circulación soporta presión solamente por encima y puede ser circulado a través de él. Su diseño varía de acuerdo a los requerimientos, teniendo así dispositivos de cierre con bola y asiento, válvula de sello o tipo válvula check de goma. Para finalizar se tiene el tapón de cierre en ambas direcciones el cual es comúnmente empleado para separación de zonas de completaciones del tipo selectivas.
  69. 69. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 TAPONES (STANDING VALVE) Operaciones De Presión por Arriba De Presión por Debajo De Presión por Ambos Sentidos Reparar equipos de superficie ------- Aplicable Aplicable Probar tubería eductora por presurización hacia arriba Aplicable ------- ------- Desairear tubería eductora a la entrada o salida del pozo ------- Aplicable ------- Asentamiento de la empacadura hidráulica Aplicable ------- ------- Circular por encima fluidos Aplicable ------- Aplicable Separación de zonas en completaciones selectivas ------- ------- Aplicable Fracturamiento en completaciones Aplicable ------- Aplicable Matar pozos ------- Aplicable ------- Mover un montaje dentro o fuera de localización ------- Aplicable Aplicable Para uso como válvula de pie Aplicable ------- ------- Para probar empacaduras ------- ------- Aplicable Acidificación en completaciones selectivas Aplicable ------- Aplicable Taponamiento de cabezal en completaciones ------- Aplicable Aplicable Taponamiento de cabezal para trabajos de reparación ------- Aplicable Aplicable Tipos de Tapón En la tabla se muestra de forma esquemática las aplicaciones recomendadas para taponar la tubería de producción (eductor). Se presenta en forma funcional las aplicaciones de los tipos de tapones, las direcciones de las presiones que deben soportar cuando se realiza determinada operación en el pozo y finalmente cual de ellos es aplicable para la operación presentada
  70. 70. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 SISTEMAS DE CONTROL DE FLUJO CAMISA DESLIZANTE Nipple Profile Inclded for Instalation of Flow Control Devices Inner Sleeve is Positioned Up or Down by Wireline to Prevent or Allow Communication From Tubing to Annulus (Sleeve is Shown Closed) Inner Sleeve or Insert Flow Slots Equalizing Slots Housing with Flow Ports Son equipos de comunicación o separación, los cuales son instalados en la tubería de producción. Pueden ser abiertos o cerrados mediante unidades de cable de acero (wire line)
  71. 71. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 SISTEMAS DE CONTROL DE FLUJO CAMISA DESLIZANTE Entre las funciones que cumplen estos dispositivos tenemos: – Traer pozos a producción. – Matar pozos. – Lavar arena. – Producción de pozos en múltiples zonas.
  72. 72. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 SISTEMAS DE CONTROL DE FLUJO CAMISA DESLIZANTE Existe una gran variedad de estos equipos con diferentes aplicaciones, pero con un mismo principio de funcionamiento. Entre ellos tenemos: – Tubería de producción con orificios. – Con receptáculos de asiento y ancla para mandril. – Con una sección de sello. – Con camisa recuperable con wire line. – Con válvula recuperable con wire line
  73. 73. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CAMISA HIDRAULICA ON/OFF
  74. 74. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CAMISA HIDRAULICA CHOKE AJUSTABLE
  75. 75. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CAMISA ENCAPSULADA
  76. 76. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE COMPLETACION SISTEMAS DE EMPACADURAS
  77. 77. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 EMPACADURA DE PRODUCCIÓN Es una herramienta de fondo que se usa para proporcionar un sello entre la tubería de producción y el revestimiento, a fin de evitar el movimiento vertical de los fluidos, desde la empacadura por el espacio anular, hacia arriba.
  78. 78. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 EMPACADURA DE PRODUCCIÓN Son utilizadas bajo las siguientes condiciones: – Para proteger el casing de colapsos, altas presiones de inyección y de algunos fluidos corrosivos. – Para aislar perforaciones en completaciones múltiples.
  79. 79. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 COMPONENTE BASICO A.Elementos sellantes B.Cuñas. C.Elementos de asentamiento y desasentamiento D.Dispositivos de fricción E.Anclas hidráulicas
  80. 80. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 COMPONENTE BASICO A. Elementos sellantes: Son de goma de nitrilo. Cuando se asienta una empacadura, el elemento sellante se comprime y forma un sello contra la pared de la tubería de revestimiento. Existen cuatro tipos, que se usan de acuerdo al tipo de servicio: ligero, mediano, duro y especiales. (I, II, III y IV, respectivamente). Tipos Elementos Sellantes Presión de Trabajo (lb/pulg2) Temperatura de trabajo (ºF) I Un solo elemento 5000 250 II Dos o mas 6800-7500 275 III Dos o mas 10000 325 IV Especiales para CO2 y H2S 15000 450
  81. 81. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 COMPONENTE BASICO B. Cuñas: Mantienen la empacadura en posición, bajo los diferenciales de presión previstos a través de esta. Las cuñas deben ser reemplazadas si ya se han utilizado una vez en el pozo. C. Elementos de asentamiento y desasentamiento: El mecanismo más simple de asentamiento y desasentamiento es el arreglo de cerrojo en “J” y pasador de cizallamiento que requiere solamente una ligera rotación de la tubería de producción al nivel de la empacadura para el asentamiento y puede, generalmente, ser desasentada por un simple levantamiento sobre la empacadura. Este procedimiento es aplicable a las empacaduras recuperables. D. Dispositivos de fricción: Son una parte esencial para asentarlas y en algunos casos para recuperarlas. E. Anclas hidráulicas: Proporcionan un método confiable para prevenir el movimiento que tiende a producirse al presentarse una fuerza en la dirección opuesta de las cuñas principales.
  82. 82. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 MECANISMO BASICO Para que una empacadura realice el trabajo para el cual ha sido diseñada, dos cosas deben suceder: – Primero un cono debe ser empujado hacia las cuñas a fin de que ellas se peguen a la pared del revestidor. – Segundo el elemento de empaque (gomas) debe ser comprimido y efectuar un sello contra la pared del revestidor.
  83. 83. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 TIPOS DE EMPACADURAS Se pueden subdividir de acuerdo a métodos de asentamientos: – Recuperables – Permanentes – Permanentes – Recuperables. En la industria petrolera nacional las más utilizadas son de las marcas, Baker, Otis, Camco, en diámetros de 4 ½, 5½, 7 y 9 5/8 pulgadas.
  84. 84. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 EMPACADURAS RECUPERABLES Son aquellas que se bajan con la tubería de producción o tubería de perforación y se pueden asentar: por compresión, mecánicamente e hidráulicamente. Después de asentadas pueden ser desasentadas y recuperadas con la misma tubería. Las empacaduras recuperables son parte integral de la sarta de producción, por lo tanto, al sacar la tubería es necesario sacar la empacadura.
  85. 85. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 EMPACADURAS RECUPERABLES Empacaduras de recuperables compresión: Se asientan aplicando el peso de la tubería de producción sobre la empacadura y se recupera tensionando. Empacaduras recuperables de tensión: Se asientan rotando la tubería de producción ¼ de vuelta a la izquierda y luego tensionando. Para recuperarla, se deja caer peso de la tubería para compensar la tensión y luego se rota la tubería a la derecha ¼ de vuelta, de manera que las cuñas vuelvan a su posición original.
  86. 86. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 EMPACADURAS RECUPERABLES Empacaduras recuperables de compresión – tensión: Se asientan por rotación de la tubería más peso o con rotación solamente. No se desasientan por presiones aplicadas en cualquier dirección, por lo tanto pueden soportar un diferencial de presión desde arriba o desde abajo. Para recuperarlas, solamente se requiere rotación de la tubería de producción hacia la derecha. Empacaduras recuperables sencillas y duales de asentamiento hidráulico: El asentamiento de las empacaduras sencillas se realiza cuando existe un diferencial de presión entre la tubería de producción y la tubería de revestimiento.
  87. 87. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 EMPACADURAS PERMANENTES Estas se pueden asentar con la tubería de producción o se pueden colocar con equipos de cable eléctrico. Se pueden considerar como una parte integrante de la tubería de revestimiento. Usualmente para destruirla es necesario molerla, por lo que frecuentemente se denomina empacadura perforable.
  88. 88. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 SELECCIÓN DE EMPACADURAS Para hacer una selección preliminar es necesario recabar la siguiente información y verificar que la empacadura seleccionada cumpla con cada uno de los siguientes aspectos: – Tipo de empacadura (Recuperable, Permanentes, Permanentes – Recuperables). – Tipo de completación. – Dirección de la presión. – Procedimiento de asentamiento de la empacadura. – Procedimiento de desasentamiento de la empacadura.
  89. 89. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE COMPLETACION BOMBEO ELECTRICO SUMERGIBLE
  90. 90. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS HERRAMIENTAS DE COMPLETACION (BES) 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE SUPERFICIE HERRAMIENTAS DE FONDO
  91. 91. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS HERRAMIENTAS DE COMPLETACION (BES) 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE SUPERFICIE – CABEZAL DE PRODUCCION – TRANSFORMADOR – SWITCHBOARD – VARIADOR DE FRECUENCIA – CAJA DE UNION (VENTEO)
  92. 92. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS HERRAMIENTAS DE COMPLETACION (BES) 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE SUPERFICIE – CABEZAL DE PRODUCCION 1. Proporciona el medio para instalar el cable de potencia con un sello adecuado. 2. Permite obtener un sello hermético y controlable para los fluidos del pozo
  93. 93. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS HERRAMIENTAS DE COMPLETACION (BES) 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE SUPERFICIE – TRANSFORMADOR • Se usa para reducir el voltaje de la fuente primaria al voltaje que puede ser manejado por el Switchboard o el Variador de frecuencia
  94. 94. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS HERRAMIENTAS DE COMPLETACION (BES) 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE SUPERFICIE – SWITCHBOARD • Contiene todo el equipo electrónico instalado para protección y diagnóstico del equipo de fondo
  95. 95. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS HERRAMIENTAS DE COMPLETACION (BES) 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE SUPERFICIE – VARIADOR DE FRECUENCIA – diseñado e instalado para cambiar la frecuencia de la corriente suministrada al motor para un comportamiento óptimo del sistema BEC.
  96. 96. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS HERRAMIENTAS DE COMPLETACION (BES) 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE SUPERFICIE – CAJA DE UNION (VENTEO) • Protege el acoplamiento entre el cable de potencia procedente del pozo y el cable de potencia que llega del switchboard o VSD. • También llamada Caja de Venteo ya que proporciona un medio de venteo del gas que podría venir del pozo, migrando a través del cable de potencia.
  97. 97. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS HERRAMIENTAS DE COMPLETACION (BES) 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE SUPERFICIE HERRAMIENTAS DE FONDO
  98. 98. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS HERRAMIENTAS DE COMPLETACION (BES) 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE FONDO – SENSOR DE FONDO – MOTOR – PROTECTOR – SEPARADOR DE GAS – CABLE DE POTENCIA – BOMBA
  99. 99. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS HERRAMIENTAS DE COMPLETACION (BES) 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE FONDO – SENSOR DE FONDO • El sensor de fondo permite un mejor control de la operación del equipo BEC por medio del monitoreo continuo de parámetros como presión y temperatura y los dispositivos de protección
  100. 100. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS HERRAMIENTAS DE COMPLETACION (BES) 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE FONDO – MOTOR – Proporciona la energía a la bomba para girar y acelerar los fluidos que están siendo bombeados. – El enfriamiento del motor es proporcionado por el flujo de fluidos alrededor de él.
  101. 101. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS HERRAMIENTAS DE COMPLETACION (BES) 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE FONDO – PROTECTOR 1. Previene la entrada de fluidos del pozo al motor. 2. Permite la igualación de presión entre los fluidos del pozo y el motor. 3. Provee espacio para compensar la expansión y contracción del aceite del motor. 4. Sirve como conexión entre el eje del motor y el eje de la bomba.
  102. 102. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS HERRAMIENTAS DE COMPLETACION (BES) 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE FONDO – SEPARADOR DE GAS • Separa el gas libre con el fin de evitar bloqueo por gas
  103. 103. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS HERRAMIENTAS DE COMPLETACION (BES) 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE FONDO – CABLE ELECTRICO Plano • El cable de potencia consiste de tres conductores de cobre que se extienden desde el tope del cable plano del motor hasta el cabezal del pozo. • El cable de potencia es usado para transmitir al motor la energía eléctrica desde la superficie
  104. 104. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS HERRAMIENTAS DE COMPLETACION (BES) 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE FONDO – CABLE ELECTRICO Plano con Capilar • El cable de potencia consiste de tres conductores de cobre que se extienden desde el tope del cable plano del motor hasta el cabezal del pozo. • El cable de potencia es usado para transmitir al motor la energía eléctrica desde la superficie
  105. 105. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS HERRAMIENTAS DE COMPLETACION (BES) 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE FONDO – CABLE ELECTRICO Redondo • El cable de potencia consiste de tres conductores de cobre que se extienden desde el tope del cable plano del motor hasta el cabezal del pozo. • El cable de potencia es usado para transmitir al motor la energía eléctrica desde la superficie.
  106. 106. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS HERRAMIENTAS DE COMPLETACION (BES) 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE FONDO – CABLE ELECTRICO Redondo con Capilar • El cable de potencia consiste de tres conductores de cobre que se extienden desde el tope del cable plano del motor hasta el cabezal del pozo. • El cable de potencia es usado para transmitir al motor la energía eléctrica desde la superficie
  107. 107. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS HERRAMIENTAS DE COMPLETACION (BES) 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE FONDO – BOMBA – Una bomba centrífuga mueve fluidos rotándolos con un impulsor rotativo dentro de un difusor que tiene una entrada central y una salida tangencial. – La trayectoria del fluido es una espiral que se incrementa desde la entrada en el centro a la salida tangente al difusor. – El impulsor transmite energía cinética al fluido. – En el difusor, parte de la energía cinética es transformada en energía potencial (altura) por medio de un incremento del área de flujo.
  108. 108. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS DIAMETRO DE LAS BOMBAS SERIE DIAMETRO EXTERNO CASING 400 4,00 “ 5 ½ “ 538 5,38 “ 7 “ 738 7,25 “ 9 5/8 “ 862 8,63 “ 10 ¾ “ 1125 11,25 “ 13 ·/8 “ 7/1/2013
  109. 109. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE COMPLETACION HERRAMIENTAS ESPECIALES PARA BOMBEO ELECTRICO
  110. 110. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 Las principales características de la Y Tool incluyen: - Automático acceso debajo de la ESP, cuando la ESP está apagada. - Ahorro de tiempo de WL y/o Coiled - Tubing - El modelo mostrado es de la Cía. Phoenix Petroleum Services Ltd - Cierra automaticamente con el fluido del pozo cuando la bomba es puesta en operación Y TOOL
  111. 111. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 Y TOOL
  112. 112. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 Y TOOL Esto permite el acceso a la formación sin sacar la completación. Cuando la ESP se apaga el flapper cerrara la tubería donde está instalada la bomba. Permitiendo accesar al reservorio con herramientas convencionales. Seating Nipple “Y” Block Electrical Submersible Pump (ESP) Sliding Sleeve Permanent Packer with Locator Seal Assembly Seating Nipple
  113. 113. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 ON-OFF SEAL CONNECTOR On-Off Seal Connector Mechanical Set, Double Grip Retrievable Packer Pup Joint Wireline Entry Guide El on-off seal connector es la herramienta que permite bajar completaciones de producción (BHA de fondo) para aislar una o varias zonas, permitiendo recuperar el tubing sin desasentar el o las empacaduras
  114. 114. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 ON-OFF SEAL CONNECTOR Rote 1/2 Vuelta a la derecha o la izquierda para liberar. Soporta 10000 psi de diferencial. Rango de Tensión Comparable con el Tubing N-80 No tiene componentes soldados Niple profile acepta Accesorios de Control de Flujo
  115. 115. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS
  116. 116. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS
  117. 117. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS Figura Nº 3.23 Diseño de la Completación para Producción por Bombeo Electrosumergible con empacadura, y completaciòn de fondo para dos o más zonas
  118. 118. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE COMPLETACION SISTEMAS DE MANDRILES
  119. 119. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 MANDRILES CON BOLSILLO LATERAL Son diseñados para instalarse en los controles de flujo, como válvulas para levantamiento artificial con gas, en la tubería de producción. Gas Lift Mandrels with Dummy Gas Lift Mandrels Sliding Sleeve Locator Seal Assembly Packer Seating Nipple
  120. 120. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 MANDRILES CON BOLSILLO LATERAL Existen dos tipos básicos de estos mandriles. – El primer tipo, consiste en un mandril estándar, con perforaciones en el lado exterior de la camisa hacia el revestidor y el fondo de la misma está comunicado con la tubería de producción. – En el segundo tipo, las perforaciones están en el interior hacia la tubería de producción y el fondo de la misma está en contacto con el espacio anular.
  121. 121. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 VALULAS INSTALADAS EN LOS MANDRILES Las válvulas que se instalan en estos mandriles se clasifican en dos grupos: – Recuperables con unidad de cable de acero. – No recuperables con unidad de cable de acero. Las no recuperables con unidad de cable de acero son poco usadas debido a que el reemplazo de alguna de ellas ameritaría sacar la tubería de producción, sustituirla y luego introducirla de nuevo en el pozo.
  122. 122. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CAMCO MMM SIDE POCKET MANDREL El Camco* MMM Series mandrels está diseñado como parte integral de la tubería cuando es preparado un pozo con producción de gas lift, inyección química, u otras aplicaciones especiales. Los side pocket mandrel son diseñados con una sección transversal oval y están normalmente disponibles solo en caja por pin configuración para tipos de roscas EUE y cajas por pin para roscas premium.
  123. 123. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CAMCO MMM SIDE POCKET MANDREL - Las principales características del camco MMM side pocket mandrel incluye: - Unico oval pocket mandrel de 1-1/2” - Pocket tubular y herramienta discriminadora - Sistema de posicionamiento de orientación de manga (Patentada) - Hombros Internos y externos
  124. 124. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS BOMBEO MECANICO Equipo de Superficie Motor Balancín Cabezote y Contrapeso Manivela Cabezal Vástago Herramientas de fondo Casing de revestimiento de superficie Casing de revestimiento de fondo Tubería de Producción Varillas o Cabillas Bomba de Subsuelo Ancla para la tubería Ancla de gas o separador de gas Neplo de asiento 7/1/2013
  125. 125. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS COMPLETACION
  126. 126. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS FUNCION DE LAS HERRAMIENTAS VARILLAS La varilla es la que transmite el movimiento vertical desde el cabezal hasta la bomba de subsuelo. BOMBA La bomba de subsuelo es la encargada de sacar el fluido de la formación a superficie, se encuentra localizada en el fondo del pozo y se comunica por medio de la varilla a superficie 7/1/2013
  127. 127. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS FUNCION DE LAS HERRAMIENTAS ANCLA Esta herramienta se coloca en el fondo del pozo y sirve para tensionar la tubería de producción y de esta manera impedir ondulaciones de la misma debido a la altas temperaturas del pozo y así permitir que las varillas se deslicen sin rozamiento hasta la bomba de subsuelo 7/1/2013
  128. 128. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS FUNCION DE LAS HERRAMIENTAS SEPARADOR DE GAS Es un tubo ranurado cuyas medidas son las mismas que las de la tubería de producción. Se coloca en el fondo del pozo y sirve para separar el gas del fluido de perforación , por esta herramienta pasa el fluido de formación a la bomba para ser llevado a superficie. 7/1/2013
  129. 129. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS FUNCION DE LAS HERRAMIENTAS NEPLOS DE ASIENTO Son usados para asentar, tapar y sellar tapones con extensiones de dispositivos de control de flujo en la tubería de producción. El perfil interno incluye perfil selectivo, un receso de tapón y zona pulida. Las principales características incluye: Completo perfil selección Cerrada tolerancia en la zona de sello. Alta variedad de dispositivos de control de flujo 7/1/2013
  130. 130. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS •Camisa •Packer permanente •Separador de gas •Neplo de asiento •Bomba de pistón •Varillas o cabillas •Cañoneo •Anclas hidráulicas
  131. 131. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013
  132. 132. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 PESCA Que es..?????
  133. 133. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 OPERACIONES DE PESCA. Un problema de pesca se define como el conjunto de operaciones o procedimientos realizados dentro del pozo, con el objetivo de remover o recuperar materiales, herramientas o tuberías que impiden o afectan el desarrollo secuencial durante la intervención del pozo. La pesca para la recuperación de herramientas del pozo no es una ciencia, así es que existen varias alternativas para solucionar un mismo problema. La disponibilidad de pescantes es menor en la medida que el diámetro del pescado es mas pequeño.
  134. 134. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 HERRAMIENTAS DE PESCA La mayoría de herramientas de pesca están diseñadas para introducirse con tubería. Operan con rotación y movimientos recíprocos, o con una combinación de ambos. Se clasifican dentro de los siguientes grupos: – Pescantes de agarre exterior. – Pecantes de agarre interior. – Pescantes para herramientas y materiales sueltos. – Pescantes para línea y cable de acero.
  135. 135. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 PESCANTE DE AGARRE EXTERIOR Son herramientas diseñadas para agarrar el pescado exteriormente. Su afianzamiento se basa en el mecanismo de cuñas que tiene en el interior del pescante. Se fabrican para ser operados en rotación derecha o izquierda. Aplicados para pescados sueltos o fijos.
  136. 136. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 PESCANTE DE AGARRE INTERIOR Están compuestos por machuelos y arpones, son herramientas que penetran en el interior del pescado y que cuentan con un mecanismo de diseño y agarre interior. Los arpones están diseñados para operar en tensión. Tienen la particularidad de que al correrse en el interior del pescado, las cuñas están en posición retraída.
  137. 137. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 PESCANTE DE AGARRE INTERIOR Los machuelos son herramientas que en su exterior tienen una rosca cónico de un rango de menor a mayor diámetro, con un orificio en el extremo inferior para la circulación de fluidos. Su operación requiere de rotación y peso para afianzar el pescado.
  138. 138. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 PESCANTES PARA AGARRAR HERRAMIENTAS SUELTAS. Se utilizan para agarrar materiales sueltos en el interior del pozo, tales como: cuñas de tubería, dados de llaves rotos, pedazos de cable, conos y baleros de brocas. El diseño de la canasta de circulación inversa aprovecha precisamente las circulación inversa que produce el fluido de control cuando sale de la canasta en forma de jet hacia el fondo del pozo para dirigirse hacia la parte interior de la canasta. Arrastra con ello los objetos por recuperar.
  139. 139. 7/1/2013 139 CONTROL DE ARENA ESCUELA POLITECNICA NACIONAL Ing. Guillermo Ortega V. MSc.
  140. 140. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 PRESENCIA DE ARENA – Problema Pozos de alta productividad terminación Sencilla – Solución Empaque con grava Resinas plástica Cedazos preempacados de fibra de vidrio Cedazos de mallas de acero
  141. 141. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA Existe dos tipos de arena: – Las que originalmente formaban parte de la estructura de la formación. – Las que están disueltas en los fluidos . Estas no son problemas ya que son producidas • Las referidas en primer termino son las que ocasionan obstrucción en los canales de flujo
  142. 142. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA Factores que afectan la producción de arena: – Debido a presiones suprayacentes. – Fuerzas capilares y al material cementante de los granos. – La viscosidad y/o producción aumentan las fuerzas de arrastre. – Al aumentar la producción de agua disuelve el material cementante propiciando una disminución de la resistencia de la formación o una reducción en las fuerzas capilares debido al aumento de la saturación de agua. – Debido al incremento de saturación se reduce la permeabilidad relativa al aceite incrementando las caídas de presión en el yacimiento. – Las caídas de presión en el yacimiento incrementa las fuerzas de compactación y puede reflejarse en la cementación entre los granos.
  143. 143. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA Mecanismos de control de la arena – Reducción de las fuerzas de arrastre es el método mas barato y más efectivo y se puede hacer durante la terminación del pozo, consiste en: Aumentar el área de flujo por: • Aumento de la densidad de perforaciones. • Aumentar la longitud de disparos. • Fracturas empacadas. • Disparos limpios.
  144. 144. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA Métodos mecánicos de control de arena – Cedazos con grava para retener la arena de la formación. – Cedazos preempacados de fibra de vidrio. – Cedazos de mallas de acero inoxidable. – Cedazos sin grava.
  145. 145. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA Parámetros básicos de diseño – Optimizar el tamaño de la grava en base al tamaño de arena de la formación. – Optimizar el ancho de las ranuras del cedazo para retener la grava o arena en su caso. – Se debe usar una técnica de colocación efectiva.
  146. 146. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA CRITERIOS DE DISEÑO – Obtener una muestra representativa; el tamaño de la arena varia dentro de un cuerpo arenoso. – Una muestra obtenida de la producción es buena – Efectuar un análisis de mallas para obtener la distribución de tamaño de los granos en % en peso. – El procedimiento de análisis esta contenido en las especificaciones ASTM.
  147. 147. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA CRITERIOS DE DISEÑO – Una vez obtenida la muestra se efectúa el análisis y se construye la curva de distribución del tamaño del grano en valores porcentiles de porcentaje acumulativo en peso contra diámetro del grano. Las curvas varían de una región a otra. – El método Schwartz se ha usado para obtener la uniformidad del tamaño en base a lo siguiente • El coeficiente de uniformidad c=D10/D90 – Si c es < 3 , la arena es uniforme y es descrita por el tamaño D10 – si C> 5 La arena no es uniforme y es representada por el tamaño D40 – si C> 10 La arena no es uniforme y es representada por el tamaño D70
  148. 148. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA TAMAÑO DE LAS RANURAS – Idealmente las ranuras deben ser tan largas como sea posible para no restringir el flujo de fluidos y finos – El ancho de las ranuras no debe ser mayor del doble del ancho de los granos correspondiente 10 porcentiles a fin de que sean efectivas. – En diámetros de tamaño uniforme o donde hay cambios de producción, el tamaño de las partículas debe ser igual al tamaño de 10 porcentiles. – En empaques con grava el ancho de la ranura debe ser ligeramente mas pequeño que el grano de grava mas chico.
  149. 149. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA TAMAÑO DEL LA GRAVA DEL EMPAQUE – De diferentes estudios y pruebas de laboratorio se determino que el tamaño de la grava debe ser lo suficiente para no permitir pasar arena de la formación en la cara exterior del empaque y la permeabilidad debe ser igual o mayor que el de la formación
  150. 150. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA Otro factor a controlar es la velocidad de flujo de la arena: – El cual debe ser de menor de .05 pies/seg. para arena uniforme – Y para arena no uniforme mayor que .05 pies/seg. El calculo de la velocidad viene dado por: – el cociente entre el gasto de producción en pie3/seg. entre el 50% del área abierta de las ranuras en pie2 De acuerdo a las pruebas aludidas se llego por consenso que, la relación de grava - arena debe estar entre 5 y 6 .
  151. 151. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA Debido a que a valores fuera de este rango se reduce la permeabilidad para valores mayores de 6 ocurre un puenteo dentro del empaque de grava y en menores el tamaño de la grava mas chica que la necesaria reduciendo la permeabilidad Teóricamente el espesor del empaque debe ser de 4 a 5 veces el diámetro de la arena , pero en la practica se considera que el optimo es de 3 pulgadas de espesor, espesores mayores pueden permitir mayor producción y viceversa
  152. 152. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA Otro método es el de uso de resina plástica. – Este es usado en zonas cortas donde por una u otra razón un empaque con grava no puede ser usado como son: • En geometría reducidas. • Terminaciones dobles. • Pozos costa afuera. • Pozos donde no se dispone de medios para sacar la Tubería. • Pozos con presiones de formación anormales
  153. 153. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA Existen cedazos de mallas de acero inoxidable que son fabricados por compañías que usan el análisis granulométrico para efectuar el diseño Los cedazos pre empacados con fibra de vidrio son usados exitosamente en pozos de producción media. El diseño es realizado en base al análisis granulométrico de forma similar al descrito para cedazos pero con la ventajas de: – No tiene problemas de corrosión. – Puede ser molido fácilmente. – Se usan en el extremo del aparejo frente al intervalo disparado. – Fácil fabricación. – Costo bajo.
  154. 154. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA CEDAZOS PREEMPACADOS – La rejilla doble: • Consiste en una rejilla estándar y una camisa adicional sobre la primera camisa. • El espacio anular entre las dos camisas se rellena con grava revestida con resina.
  155. 155. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA CEDAZOS PREEMPACADOS – La rejilla pre-empacada sencilla: • Posee una rejilla estándar. • En este caso, se instala un tubo perforado especial sobre la camisa. Este tubo está envuelto en un papel especial para sellar los orificios de salida, y la región anular entre la camisa y el tubo perforado se llena con grava revestida con resina.
  156. 156. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA CEDAZOS PREEMPACADOS – La rejilla Slim-Pak: • Es similar a la rejilla estándar, alrededor de la parte exterior de la base de tubería perforada se enrolla una rejilla de malla muy fina y se asegura antes de instalar la camisa. • El espacio entre la camisa y la rejilla de malla fina se llena con arena de empaque revestida con resina.
  157. 157. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA La arena no es deseable en la producción de los pozos ya que llega el momento en que interfiere en la producción del pozo obturando las tuberías y reduciendo la producción de petróleo, por lo que existen varios métodos para su control. – Uno de ellos es colocar cedazos preempacados a través de la completación de producción usando el coiled tubing. Otro método de control es mediante la consolidación química de la arena de la formación; puede ser con furan, material epoxico y resinas fenólicas. Este tratamiento es para intervalos no mayor de 10 pies.
  158. 158. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA Otro método de control es mediante la colocación de arena recubierta con resina fenólica y epóxica material empacado junto a la formación. El método seleccionado dependerá de las condiciones del pozo y circunstancias. Actualmente el empleo del coiled tubing resulta eficiente y es menos costoso comparado con otros, debido al mejoramiento en esta tecnología en los aspectos de equipo, servicios, herramientas y fluidos lo que la ha hecho más confiable.
  159. 159. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA El procedimiento para la colocación de cedazos es generalmente de dos formas; – En la primera: 1. Baje el ensamble de fondo con el cedazo en su parte inferior y la sección de tubo hasta la cima del tapón de cemento con la herramienta soltadora. 2. Coloque un tapón recuperable sobre la cima del ensamble. 3. Coloque arena alrededor del espacio anular entre el casing y el cedazo hasta cubrir el ensamble. 4. Lave la cima del ensamble y recupere el tapón. 5. Coloque un empaque en la boca del ensamble contra el cvasing.
  160. 160. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA – En la segunda: 1. Con la unidad de coiled tubing coloque el empaque de arena o bolas de cerámica hasta cubrir el intervalo disparado. 2. Bajar el cedazo con la herramienta soltadora y con una zapata en su extremo inferior y en el interior del coiled tubing como tubería lavadora. 3. Bajar hasta el fondo lavando el empacamiento en su parte central hasta donde se encuentra el tapón de cemento. 4. Releve el coiled tubing y saque y repita el paso 4 del procedimiento anterior.
  161. 161. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA Tamaño del Revestidor. Diámetro Externo (pulg). Diámetro Máximo de Rejilla. Diámetro Externo de Tubería (pulg). Diámetro Óptimo de Rejilla. Diámetrro Externo de Tubería (pulg). 4 1 1 4 ½ 1 ¼ 1 ¼ 5 1 ½ 1 ½ 5 ½ 2 3/8 2 3/8 6 5/8 3 ½ 2 7/8 7 3 ½ 2 7/8 7 5/8 4 2 7/8 8 5/8 5 2 7/8 9 5/8 5 ½ 2 7/8 Diámetros recomendados de Rejillas para el interior del casing
  162. 162. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA: ESQUEMA DE COMPLETACION Hoyo Revestido con Empaque con Grava, Pre-empacada, Hoyo Revestido con Rejilla Completación Sencilla. Completación Selectiva.
  163. 163. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 CONTROL DE ARENA: ESQUEMA DE COMPLETACION Hoyo Revestido con Empaque con Grava, Pre-empacada, Hoyo Revestido con Rejilla Completación Sencilla en el Pozo Desviado. Completación Selectiva en el Pozo Desviado.
  164. 164. 7/1/2013 164 RECUPERACION DE TUBERIA ESCUELA POLITECNICA NACIONAL Ing. Guillermo Ortega V. MSc.
  165. 165. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 TIPOS DE APRISIONAMIENTO
  166. 166. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 Recuperación de Tubería HERRAMIENTAS DE PUNTO LIBRE – Anclaje Motorizado 1 3/8” – Anclaje Magnético 1 7/16” BACK-OFF Y CORTADORES – Back-off. – Cortadores químicos – Cortadores jet. REGISTROS DE DIAGNOSTICO – Pipe recovery log. – Temperature/Sonan (Ruido)
  167. 167. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 Desenrosque y Corte
  168. 168. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 Cortadores
  169. 169. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 Cortadores Químicos
  170. 170. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 FALLAS EN TUBERIA La ocurrencia de fallas en tuberías y juntas durante las operaciones de perforación y reacondicionamiento son variadas. Traen retrasos en los programas operativos. Aumentan los costos asociados al pozo. La amplia gama de conexiones roscadas que existen actualmente en la industria petrolera indica que no hay una junta perfecta.
  171. 171. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 FALLAS EN LA ROSCA
  172. 172. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 FALLAS EN TUBERIA (Rompimiento de piñón)
  173. 173. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 FALLAS EN TUBERIA (Colapso)
  174. 174. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 FALLAS EN TUBERIA (Corrosión)
  175. 175. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 FALLAS EN TUBERIA (Degollamiento de la TR en la junta)
  176. 176. 7/1/2013 176 PRUEBAS DE PRODUCCION ESCUELA POLITECNICA NACIONAL Ing. Guillermo Ortega V. MSc.
  177. 177. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 PRUEBAS DE POZOS (EVALUACION) La prueba de formación consiste en bajar una completación temporal, los formaciones productoras son aisladas utilizando empacaduras no permanentes. Las perforaciones se realizan antes de bajar la completación de evaluación La evaluación proporciona datos de: – Presiones (Ps, Pwf, Pb) – Temperatura. – Tipo y características de los fluidos producidos. – K, POR, S Cc V vCc V v
  178. 178. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 PRODUCCION ( LUEGO DE EVALUAR ) Cuando el pozo no produce a flujo natural, se instala un “sistema de levantamiento artificial” – Levantamiento artificial con bombeo mecánico – Levantamiento artificial con bombeo eléctrico – Levantamiento artificial con bombeo hidráulico – Levantamiento artificial con bombeo neumático “gas lift”
  179. 179. 7/1/2013 179 UNIDADES DE APOYO ESCUELA POLITECNICA NACIONAL Ing. Guillermo Ortega V. MSc.
  180. 180. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 UNIDADES DE APOYO DURANTE LA PERFORACION O REACONDICIONAMIENTO Las operaciones se realizan con equipos de reparación convencional o con equipos especiales, como: – Unidades de tubería flexible. – Unidades de registro o de cable eléctrico. Las operaciones de reacondicionamiento sin taladro, implican una modificación de las condiciones de producción del pozo, estas operaciones se las realiza “sin matar el pozo”. La operación de ciertas herramientas requieren la utilización de unidades especiales, como: – Unidades de cable de acero.
  181. 181. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 UNIDAD DE TUBERIA FLEXIBLE UNIDAD DE COILED TUBING La unidad de tubería flexible (CTU, es una unidad móvil, cuya tecnología va desde intervenciones en los pozos, hasta aplicaciones de perforación y terminación, consta de: – Tubo conductor continuo, que se introduce dentro del pozo. – Cabeza inyectora, para introducir y sacar la tubería flexible. – Stripper, dispositivo que permite un sello dinámico alrededor de la sarta de tubería. Se opera desde una cabina de control, para realizar diversas operaciones como; – Limpieza de completaciones de producción o inyección. – Limpiezas de fondo de pozo. – Estimulaciones.
  182. 182. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 UNIDAD DE TUBERIA FLEXIBLE MONITOREO DE PARAMETROS En la actualidad, los programas informáticos ha significado un enorme progreso en el monitoreo de los parámetros de trabajo. La cabina de control esta equipada con el instrumental necesario para la operación y control de los componentes de la unidad, la cual cuenta con el equipo electrónico necesario para registrar en tiempo real y almacenar en memoria los siguientes parámetros: a) Presión de circulación. b) Presión de pozo. c) Caudal de circulación. d) Volumen acumulado de fluidos bombeados. e) Indicadores de peso y de tensión de la tubería flexible. f) Velocidad de ascenso y de descenso de la tubería flexible. g) Profundidad alcanzada por la tubería flexible.
  183. 183. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 UNIDADES DE CABLE DE ACERO Los servicios que se realizan con la unidad de cable de acero se efectúan cuando el pozo esta en etapa de terminación, reparación y/o mantenimiento. Permite operar en los pozos con presión. Para poder bajar las diversas herramientas de trabajo hacia el interior del pozo, es necesario que se instale en el cabezal, un equipo de control de presión que consta de las siguientes partes: – Unidad Móvil. – Cabina de operación. – Malacate principal
  184. 184. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 UNIDADES DE CABLE DE ACERO EL LUBRICADOR Permite el uso de servicio de herramientas de cabe de acero para mantenimiento de pozos, sin necesidad de matar los mismos. 1. Stufffing Box 2. Sección Superior 3. Uniones rápidas 4. Bloques de sogas 5. Mástil 6. Sección media 7. Sección inferior 8. Válvula de desfogue 9. Válvula de wireline 10. Polea 11. Conexión en la cabeza del pozo 12. Indicador de peso 13. Cadenas, cuerdas de ajustar y amarrar 14. Adaptador del pozo
  185. 185. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 UNIDADES DE CABLE DE ACERO HERRAMIENTAS (Kickover Tool ) Posee dos barras flexibles o patas móviles que al bajar por el tubing no se abren, debido al menor diámetro, bajan unidas, pero al llegar al mandril estas se abren debido al mayor espaciamiento, dando de esta manera la ubicación del mandril y su posterior ubicación de la válvula de gas o tapón en el bolsillo del mandril.
  186. 186. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 UNIDADES DE CABLE DE ACERO La línea de acero montada en el malacate de la unidad debe soportar medios corrosivos muy agresivos causados por una combinación de dióxido de carbono, sulfuro de hidrogeno y cloruros, acompañados de temperaturas y presiones elevadas. El malacate es capaz de trabajar bajo las condiciones mostradas en la tabla.
  187. 187. Ing. Guillermo Ortega V. Msc ESCUELA POLITECNICA NACIONAL COMPLETACION DE POZOS 7/1/2013 GRACIAS

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