Perforacion Petrolera

INTRODUCCIÓN

Con la finalidad de evitar que durante la perforación hayan perdidas totales de circulación, atrapamientos de sarta por empacamiento, pegaduras por presión diferencial, brotes, etc.; se ha implementado una técnica que permite perforar con una presión hidrostática en el pozo, menor que la presión de formación. A la cual se le denomina PERFORACIÓN BAJO BALANCE (PBB).

Esto ha disminuido considerablemente los costos y ha optimizado los tiempos de la perforación en yacimientos deprecionados.

Se tiene una operación bajo balance cuando la densidad equivalente del fluido de control se diseña intencionalmente para que sea menor que la presión de las formaciones que se están perforando. El fluido puede tener densidad natural o inducida, en cuyo caso se agrega gas, aire o nitrógeno a su fase líquida, permitiendo la entrada de fluidos de la formación al pozo que deben circularse y controlarse en la superficie.

La perforación bajo balance es aplicable en formaciones mecánicamente estables, aun cuando se manejen presiones hidrostáticas menores que la presión de los fluidos de la roca. (Fig. 1)

Sin embargo, hay formaciones que no es posible utilizar en la perforación bajo balance, pues la densidad equivalente a su estabilidad mecánica no permite usar densidades menores a su presión de poro. (Fig. 2).

OBJETIVO GENERAL

Que al término del curso se hayan adquirido los conocimientos de la técnica de “Perforación Bajo Balance”, para su aplicación en el campo y realizar sus trabajos con mayor eficiencia y seguridad.

1.- EJEMPLOS DE APLICACIÓN EN LA PERFORACIÓN BAJO BALANCE

Hay dos ejemplos de aplicación, los cuales tienen diferencia en costo y son los siguientes:

a).- La densidad requerida puede alcanzarse con fluidos líquidos.

Cuando es posible utilizar líquidos para perforar bajo balance el más comercialmente viable es el DIESEL por su densidad (0.87 gr/cm3).

En yacimientos calcáreos depresionados profundos con mínimo contenido de arcilla y con gradientes de presión menores a 0.7gr/cm3, el uso de agua es la opción económicamente más factible.

b).- La densidad equivalente es tan baja que no puede lograrse con líquidos y es necesario aligerar un fluido base.

La perforación bajo balance requiere usar equipos adicionales que satisfagan la necesidad de manejo superficial de presión y manejo de volúmenes de líquido y gas tanto lo que se inyecta durante la perforación, como la que se obtenga del yacimiento como resultado de la condición bajo balance que se desee lograr. (Fig. 3).

En México se han aplicado las siguientes modalidades:

1).- Fluidos aligerados con nitrógeno y recuperación a presión atmosférica.

2).- Fluidos aligerados con nitrógeno y recuperación con separadores de vacío.

3).- Fluidos líquidos aplicando menor densidad que la requerida y recuperación a

Presión atmosférica.

Los fluidos circulantes en la perforación bajo balance deben reunir las siguientes características de densidad:

a).- Lubricación y acarreo de recortes.

b).- Evitar que se presente corrosión en los elementos tubulares dentro del pozo.

c).- Evitar inestabilidad química.

d).- Tener el menor costo posible.

2.- DISEÑO PARA PERFORAR BAJO BALANCE

La perforación bajo balance requiere usar equipos adicionales que satisfagan la necesidad de manejo superficial de presión y manejo de volúmenes de líquido y gas, tanto lo que se inyecta durante la perforación como la que se obtenga del yacimiento, como resultado de la condición bajo balance que se desee lograr. (Fig. 3).

Un arreglo típico como el anterior debe cumplir con las siguientes funciones básicas:

• Perforar rotando la sarta, viajar y controlar la presión en el espacio anular. Esto se consigue con el uso de cabezas o preventores rotatorios, siendo la presión a manejar el determinante para escoger uno u otro.

Fig. 4.- Cabezales y Preventores Rotatorios

• La de equipo superficial depende del yacimiento que se perfore, el grado de bajo balance que se pueda o se pretenda alcanzar, así como los gastos esperados de inyección y de salida tanto de líquidos, gases y sólidos, determinan su tipo y capacidad.

• Tiene que hacerse un balance económico entre el costo de los diferentes equipos disponibles en el mercado y los beneficios que se esperan alcanzar en el pozo partiendo del potencial productor del yacimiento.

3.- SISTEMAS DE SEPARACIÓN DE FASES LÍQUIDOS/GAS/SÓLIDOS

SISTEMA DE SEPARACIÓN ABIERTOS A PRESIÓN ATMOSFÉRICA.

Estos equipos fueron los pioneros en la perforación bajo balance.

Tienen las siguientes ventajas:

• Puede usarse en forma modular, es decir, instalar sólo una sección de él según la aplicación.

• Son de menor costo.

• Es compatible con equipo de sensores y recolección de datos.

El equipo que los integra es:

a).- Separador vertical de baja presión.

Su capacidad varía entre 40 y 50 mil millones de pies cúbicos por día de gas y 30 - 40 mil barriles por día de aceite.

b).- Separador fluido de perforación – hidrocarburo / recortes.

Por el tipo de fluido esperado del yacimiento y

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