Diseño de Tuberias
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IV Jornadas de Perforación "Ing Eduardo Giúdici"
Buenos Aires, 16 y 17 de Noviembre de 1995
Pozo Aguarague xp-1: Diseño de tuberías
Autores: Ernesto Alaniz - Tecpetrol S.A.
Daniel Ghidina - Siderca S.A.
John Barrios - Parker Drilling Co.
Abstract
La zona norte de Argentina, mas especificamente la zona de la Sierra de
Aguarague es históricamente un área bastante difícil de perforar debido a
problemas de pozo causados por pérdidas de circulación, elevados ángulos
de buzamiento de formaciones, que causan problemas de desviación, y
formaciones con sobrepresiones provocadas por esfuerzos residuales, entre
los mas importantes.
En el pozo Aguarague xp-1 perforado hasta la formación Santa Rosa, el
diseño del casing fue una de las partes mas criticas debido
fundamentalmente a dos razones: 1) una correcta selección del zapato de
cada tubería debía permitir un diámetro adecuado de pozo para alcanzar la
profundidad final; además de tener la posibilidad de uso de otros diámetros
alternativos en caso de encontrar problemas, y 2) las severas condiciones
del pozo, tales como perdidas de circulación, desviación, largo tiempo de
rotación, hicieron que se tuviera gran cuidado en el cálculo de los parámetros
de diseño de cada tubería. Una complicación adicional fue el diseño de los
diámetros grandes, donde en algunas tuberías se tuvo que asumir
condiciones de carga menos comprometidas, para obtener así factores de
diseño adecuados.
En el presente trabajo detallaremos el método utilizado para determinar la
profundidad de los zapatos y la forma en que fue realizado el diseño de las
tuberías utilizadas en el pozo Aguarague xp-1.
Introducción
Para el diseño de la tubería hubo que determinar primero las profundidades
de fijación de cada zapato y luego hacer el análisis de las condiciones de
carga de cada una de ellas. Como punto de partida se analizaron los pozos
perforados en el área para determinar las zonas de posibles problemas y
obtener los valores de densidad de lodo, presión de formación, y gradiente de
fractura. Estos datos fueron obtenidos de los perfiles sónicos de pozos
anteriores y de los reportes de perforación.
La buena correlación entre los datos históricos y los generados aumentaron
la confianza en el diseño del casing realizado.
Desarrollo
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Antecedentes
La revisión histórica mostró zonas de severas pérdidas de circulación en las
formaciones Tranquitas y Tupambi, las cuales corresponden a las Eras
Cenozoica y Mezozoica respectivamente (Fig 1). Se trata de conglomerados
y arenas de baja consolidación. Los valores de presión de formación basados
en las densidades de lodo, mostraron una tendencia normal.
La formación Tarija esta compuesta por diamictitas (fangolitas con granos de
cuarzo diseminados), y arenisca. Es dura y muy abrasiva en los tramos de
diamictitas-cuarzo. Los problemas de desviación se originan en la alternancia
de tramos duros y blandos. Además el incremento del diámetro del pozo
frente a las arenas hace que queden sin sustentación los tramos de
diamictitas-cuarzo provocando el aprisionamiento de la tubería de
perforación.
La formación Tupambi es abrasiva y produce perdidas de circulación
parciales debidas a fisuras y diaclasas. En otros pozos, se han producido
pegamientos por presión diferencial. Debido a que la formación tupambi se
repite luego de entrar a la siguiente formación (Los Monos), se tuvo que
poner especial atención a este pase, ya que de entubar el pozo dejando al
descubierto el Tupambi se hubiera provocado la fractura en esa zona al
utilizar las altas densidades necesarias para atravesar Los Monos.
La próxima sección del pozo, la formación Los Monos perteneciente al
periodo Devónico de la era Paleozoica mostró que tenía un incremento
gradual de la presión de poro desde la tendencia normal hasta 14.0 ppg
(1680 gr/lt). Los antecedentes también mostraron zonas de severo
desmoronamiento debido a formaciones arcillosas con estados de esfuerzos
residuales y sobrescurrimientos que resultan en aprisionamientos de la
tubería. Próxima a la base de esta formación hay una arena, llamada
"Arenas del terror" que sirve como guía de su finalización. De confundirse
esta arena con la siguiente formación, llevaría a la pérdida de un diámetro de
tubería.
La
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