Limpieza De Pozos

En aguas profundas y en aguas ultra profundas, los temas relacionados con la limpieza del pozo, son cada vez más graves: la presencia de bajas temperaturas en el mar y altas presione y altas temperaturas conforme se perfora, complican la limpieza en estos pozos.

La limpieza de un pozo durante la perforación en aguas profundas consiste en remover, suspender y transportar los recortes o sólidos a través del espacio anular creado por el diseño de tuberías, mediante el uso de un fluido de perforación, que es bombeado a través del sistema de circulación. La falta de limpieza del pozo o en el conductor marino puede causar la pérdida de circulación, camas de recortes, empaquetamiento en el pozo, pega de tubería, incrementos de densidad equivalente, perdidas de presión anular y bajos gradientes de presión.[1]

Debido a estos factores, es indispensable planear y monitorear la limpieza del pozo. Cuando se encuentran dificultades es esencial entender la naturaleza y las causas del problema; esto permite tener opciones enfocadas para determinar las acciones más apropiadas.

Con la finalidad de entender la limpieza de pozo en aguas profundas es necesario describir varios conceptos que se definirán el los siguientes subtemas de este capítulo.

2.1 SÓLIDOS PRESENTES DURANTE LA PERFORACIÓN.[2]

Los sólidos que se necesitan remover durante la perforación en aguas profundas están conformados principalmente por: recortes, finos, materia de derrumbe, limaduras, residuos, cemento.

El desarrollo de está tesis se enfoca, en los primeros tres tipos de sólidos.

2.1.1 RECORTES.

Los recortes son fragmentos de roca resultante de la perforación de un pozo a través de la barrena, representan el sólido más importante en los pozos cuando no existe material de derrumbe. Los recortes variar de tamaño dependiendo de las condiciones que se tengan en la perforación, varían desde partículas de tamaño arcilla hasta gravilla gruesa y tiene una configuración angular.

Fig.2.2. 1. Recortes

2.1.2 FINOS.

Los sólidos finos o sólidos de baja gravedad (LGS), son partículas pequeñas de minerales, creados por recortes, que se depositan en la parte inferior del pozo. La acción de rotar la sarta de perforación aplasta los recortes y los muele para su formación.

Los efectos adversos causados por los finos son:

 Reducción de la ROP.

 Problemas con la reología del fluido.

 Mayor desgaste en los componentes de perforación.

 Aumento del riesgo de pega diferencial.

 El aumento de circulación de las pérdidas de presión.

 Aumento del tiempo para eliminar los finos por circulación.

Fig. 2.1. 2 Sólidos finos.

2.1.3 MATERIAL DE DERRUMBE.

Son fragmentos de roca que se desprenden de las paredes del pozo, debido a la falta de cohesión de las formaciones atravesadas, por alguna afectación mecánica de los equipos del pozo o por la filtración de fluido de perforación, el cual provoca grietas y debilita las inmediaciones del agujero. Por lo general son: más grandes que los recortes miden aproximadamente entre 1” y 2”, su forma es plana o alargada.

Fig. 2.1. 3 Material de derrumbe.

2.1.4 VIRUTAS O LIMADURAS.

Las virutas o limaduras son pequeños cortes de metales producidos por operaciones de molienda o por el contacto no intencional de metal a metal entre los componentes de la sarta de perforación y la tubería de revestimiento. Las grandes cantidades de virutas son difíciles de eliminar del pozo debido a su peso y tamaño.

2.1.5 BASURA, CHATARRA.

Es el material o residuo que sin intención se dejó en el pozo, tales como los componentes de metal caído o partes de los componentes de la sarta de perforación.

2.1.6 RESIDUOS DE CEMENTO.

Es el cemento, que ha entrado en el pozo y ha endurecido, se comporta como material de derrumbe y pueden ser tratados de una manera similar. El problema de la caída de cemento en el pozo se puede reducir el uso de la base de fibra de cemento.

2.2 TRANSPORTE DE RECORTES DURANTE LA PERFORACIÓN EN AGUAS PROFUNDAS.

Una de las funciones más importantes del fluido perforación es eliminar eficientemente los recortes generados por la barrena y los sólidos presentes, con el fin de transportarlos hasta la superficie, donde pueden ser eliminados del fluido de perforación. [3]

La limpieza de pozo durante la perforación está basada en pasos los siguientes pasos fundamentales [3]:

 Remover los recortes fuera del área de la barrena donde los recortes son generados.

 Trasportar los recortes hacia la superficie por el espacio anular entre la tubería de perforación, y la pared del pozo a través del pozo y conductor marino.

 Suspender los recortes en la superficie para permitir separación.

 Suspender los recortes en el pozo y conductor marino cuando la bomba está apagada

El factor que controla el removimiento y transporte de los recortes fuera del área de la barrena es la velocidad de la bomba y la hidráulica. Mientras las propiedades de lodo sólo pueden mejorar la capacidad de suspensión de sólidos y recortes.

Fig.2.2. 2. Transporté de Recortes durante la perforación en Aguas Profundas.

2.2.1 FUERZAS QUE ACTÚAN EN EL TRANSPORTE DE SÓLIDOS. [4]

Existen varias fuerzas que juegan un factor importante durante la limpieza del pozo y están divididas en dos grupos

 Fuerzas sedimentación: se dividen en fuerzas de gravitación y fricción.

a. La fuerza gravitación hace que los recortes se sedimenten y formen una cama de recortes.

b. La Fuerza de fricción es una fuerza que actúa contra el movimiento de recortes y se desliza sobre la superficie del pozo.

 Fuerzas de transporte: Están divididas en fuerzas ascendentes y de arrastre.

a. Las fuerzas de ascendentes son fuerzas que: levantan y transportan los recortes con la corriente del flujo de fluido bombeado, se producen debido a la distribución asimétrica de la velocidad del fluido alrededor de los recortes o por el flujo turbulento.

b. La fuerza de arrastre es la fuerza que mueve los recortes fuera de la cama de recortes.

2.2.2 SÓLIDOS EN SUSPENSIÓN.18

Al referirse sólidos en suspensión, se habla del estado de un cuerpo dividido en partículas finas y mezcladas con un fluido sin disolverse en él.

Dada la fuerza de la gravedad, las partículas en el fluido tiende a moverse hacia abajo a través del fluido. Si el fluido es estacionario, la velocidad con la que se mueven estas partículas se llama la velocidad de sedimentación. Si el fluido está en movimiento,

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