Perforacion direccional

Facultad de Ingeniería -UBA
Introducción
•Situaciones que requieren el uso de la perforación direccional:
∗Complicaciones por la geología local.
∗Incremento de la producción de un yacimiento desde un pozo en particular.
∗Disminuir costos (ej: evitar instalaciones off-shore)
∗Disminuir riesgos ambientales.
∗Necesidad de mantener la verticalidad en pozos profundos.
∗Pozos de alivio.∗Comercialización y distribución (construcción de oleoductos y gasoductos)

Al igual que en otras operaciones de perforación, en perforación direccional también existe la necesidad de obtener un rendimiento efectivo en costos.
Según datos de importantes compañías, el costo de perforación representa aprox. el 40%de los costos de descubrimiento y desarrollo.
Areas marinas
Reducción de un día deoperación:ahorro de u$s 100000.
Un día de adelanto genera una ganancia del mismo orden.
Introducción
Evolución Tecnológica
•Alrededor de 1850 →Orígenes perforación rotativa.•1873 →Patentamiento del primer motor de fondo.•Década de 1920 →Perforación direccional controladaImpedir curvatura de pozos verticalesDesvío ante obstrucciones.
1Motores de Fondo→Motores hidráulicos accionados mediante untornillo energizado por la circulación del fluido de perforación.
Desde entonces, los motores de desplazamiento positivo (PDM)1que se colocan en los conjuntos de fondo(BHA) se utilizan para perforar todos los pozos direccionales.
Principal problema →determinar la inclinación del pozo.
Invención de dispositivos de medición precisos
Evolución Tecnológica
Dispositivos y Técnicas de Relevamiento
LosRelevamientos direccionales proporcionan al menos tres datos fundamentales:
•Profundidad
•Inclinación
•Azimut
Técnicas de Relevamiento →desde instrumentos magnéticos hasta sofisticados giroscopios.
•Relevamientos Magnéticos→inclinación y dirección del pozo en uno o varios puntos; utilizando un inclinómetro y una brújula, un cronómetro y una cámara.
•Relevamientos Giroscópicos→mayor precisión.Utilizan una masa giratoria que apunta hacia una dirección conocida.
El giroscopio mantiene su orientación para medir la inclinación y la dirección en estaciones específicas del relevamiento.
Hoy se busca desarrollar métodos giroscópicos no invasivos.
Métodos más modernos →medición durante la perforación(MWD)
MWD→Envían datos de relevamientos por telemetría de pulsos del lodo: las medicionesson transmitidas como pulsos de presión en el fluido de perforación y decodificadas en las superficie mientras se avanza con la perforación.También transmite datos acerca de la orientación de la herramienta de perforación.Antes del desarrollo de los sistemas rotacionales, el correcto emplazamiento del portamechas y los estabilizadores en el BHA permitía controlar el incremento o reducción angular,daban un cierto control sobre la inclinación pero NO HABÍA CONTROL SOBRE EL AZIMUT DE POZO.Década del 60 →motores direccionales que utilizan una turbina de fondo (PDM) como fuente de potencia y un BHA con una curvatura fija de aprox. 0.5º→control simultáneo del azimut y la inclinación

Perforación con motor direccional
Se logra de 2 modos:
•Rotación→la totalidad de la sarta de perforación rota(igual que en la perforación convencional) y tiende a perforar hacia delante.
•Desplazamiento→Para iniciar un cambio en la dirección del pozo, se detiene la columna de perforación en una posición tal que la sección curva del motor se encuentre ubicada en la dirección de la nueva trayectoria. Se refiere al hecho de que la porción de la sarta que no rota se desliza por detrás del conjuntodireccional.
Hoy, un motor direccional típico consta de:
•Sección de potencia (PDM)
•Sección curva (0 a 3º)
•Eje propulsor
•Mecha
Desventajas:
•Se requiere una extrema precisión para orientar correctamente la sección curva debido a la elasticidad torsional de la columnade perforación.
•Mayor problema →tendencia de la columna no rotativa a sufrir aprisionamientos →la tubería principal se apoya...