Hidraulica

HIDRAULICA AVANZADA DE PERFORACION
Christian Ferreira, SPE, Mario Serrano, SPE. Baroid Drilling Fluids, HALLIBURTON
RESUMEN
Durante años fue aceptado en los pozos, las diferencias entre las lecturas de presión obtenidas con
los manómetros del equipo de perforación y los valores calculados con los programas de hidráulica.
Algunas modificaciones fueron introducidas por los operadores y lascompañías de servicios,
buscando disminuir estas diferencias en los valores de presión. La perforación horizontal, los pozos
de largo alcance “ERD y “la introducción de herramientas como el PWD “Pressure While Drilling”,
mostraron como los programas tradicionales de hidráulica, calculaban valores diferentes de
densidad equivalente de circulación, “ECD” a los que realmente sucedían en el pozo.
Elmodelo reológico de Herschel & Bulkley, permitió conocer el verdadero perfil de reología, el
comportamiento de un sistema de lodos a bajas tasas de corte y el efecto de los polímeros en las
propiedades de flujo. Al mismo tiempo, nuevos viscosímetros han generado un cambio en la forma
de medir y evaluar la reología a las mismas condiciones de presión y temperatura del fondo del
pozo.
DFG+ ysu modulo de Hidráulica DrillAheadSM, permiten simular exactamente las condiciones de
fondo del pozo, usar diferentes valores de reología para cada sección del hueco, involucra
parámetros tales como: La rotación de la tubería, la forma y tamaño de los recortes y la posición de
la tubería con respecto a las paredes del pozo (excentricidad). El resultado es un estimado especifico
de la cantidadde recortes que hay presentes en anular; para calcular de una forma más exacta las
cargas de presión en el pozo.
La exactitud de los cálculos de la Hidráulica DrillAheadSM ha sido corroborada por las lecturas del
PWD, creando un nuevo entendimiento de los conceptos de limpieza de pozo, el cual trae asociado
un significativo ahorro de tiempo y costos de las operaciones de perforación.INTRODUCCIÓN
En este documento pretendemos discutir los diferentes factores que deben ser hoy tenidos en cuenta
para un calculo de hidráulica, que se confiable y que permita mejorar los rendimientos de la
perforación, construyendo pozos mejores y mas seguros.
FACTORES A CONSIDERAR EN LA SIMULACION AVANZADA DE HIDRAULICA
La complejidad de los pozos ha incrementado con el tiempo y por ende los factoresa considerar al
momento de modelar un cálculo de hidráulico. Estos factores a considerar son:
• Geometría de Hidráulica
• Perfil Térmico
• Trayectoria del pozo
• Fluido Base / Propiedades
• Limitaciones de Equipo
• Factores de Formación
• Excentricidad
• Carga de Recortes en el anular
• Efectos de Baches de Barrido
• ViajesGeometría de Hidráulica:
Tuberías, Revestimientos, longitudes de secciones, etc. Fueron siempre involucradas en la
determinación de las perdidas de presión en un pozo, sin embargo el uso de tuberías mas grandes de
perforación (6 5/8” y 5 7/8”) han cambiado estos conceptos por el notable aumento en el área
interna de circulación y por la disminución en el diámetro hidráulico, Figura 1., siendoeste ultimo
altamente influenciado por la presencia de las uniones de cada tubo de perforación, los cuales hasta
la fecha eran voluntariamente ignorados.
Figura 1. Variación de los espacios anulares.
El volumen del pozo y los tiempos de circulación son también grandes protagonistas de los análisis
de hidráulica, Pequeñas variaciones en los diámetros de los pozos,representan grandísimas
variaciones en los volúmenes de fluido en el pozo, Figura 1a. Pozos inestables o alargados. Que no
son tenidos en cuenta para los cálculos, afectan notablemente las perdidas de presión en el anular.
Figura 1a. Variaciones de volumen de pozo con el incremento en diámetro
Perfil Térmico:
El avance en aguas profundas, perforación en zonas de permafrost (Formaciones...