PERFORACIÓN CON PRESIÓN DE FONDO CONSTANTE

PRESIÓN DE FONDO DE POZO CONSTANTE, CBHP
El método de MPD conocido como Presión de Fondo de Pozo Constante (CBHP) se refiere a un proceso donde la presión en el espacio anular en el pozo se mantiene constante o casi constante a una profundidad específica, teniendo las bombas de lodo encendidas o apagadas.


Figura 2.1 Ventana operacional
Para el límite inferior, el margen está definidocomúnmente por la presión de poro y por la estabilidad del pozo (𝑃𝑤𝑏𝑠), así como el límite superior puede estar definido por la presión por pegamiento diferencial (𝑃𝑑𝑠), por la presión por pérdida de circulación (𝑃𝑙𝑠), y por la presión de fractura (𝑃𝑓). En general, estas presiones pueden ser relacionadas aproximadamente de la siguiente manera:
𝑃𝑝 < 𝑃𝑤𝑏𝑠 < 𝐵𝐻𝑃 < 𝑃𝑑𝑠 ≤ 𝑃𝑙𝑠 ≤ 𝑃𝑓
(2. )

Dónde:
𝑃𝑝=Presión de poro.
𝑃𝑤𝑏𝑠= Presión de estabilidad del pozo
𝐵𝐻𝑃= Presión en fondo de pozo.
𝑃𝑑𝑠= Presión de pegamiento diferencial.
𝑃𝑙𝑠= Presión de pérdida de circulación.
𝑃𝑓= Presión de fractura.

Para entender los límites presentados en la ecuación 2.4 y el papel que juega en el control de la presión se debe considerar la simple pero fundamental ecuación de presión:
𝐵𝐻𝑃Dynamic = 𝑃Static + 𝑃AFP(2. )
Donde:
𝑃Static = Presión hidrostática cuando las bombas están apagadas.
𝑃𝐴𝐹𝑃 = Presión de fricción en el espacio anular.
La ecuación (2.5) se aplica cuando las bombas del equipo están encendidas y el lodo está circulando.
Cuando las bombas están apagadas o cuando se detiene la circulación del fluido en el pozo, se tiene que 𝑃𝐴𝐹𝑃 = 0 y por lo tanto la Ec. (2.5) se convierte en:𝐵𝐻𝑃Dynamic = 𝑃Static
(2. )

Las ecuaciones (2.5) y (2.6) representan, respectivamente, la 𝐵𝐻𝑃 a condiciones dinámicas y estáticas en un sistema de circulación abierto (Figura 2.2). En un sistema abierto, el lodo de perforación fluye hacia afuera de la cabeza del pozo a través de un sistema de tuberías superficiales abiertas a la atmósfera, a diferencia de un sistema cerrado, donde el lodo de perforación fluyede la cabeza del pozo hacia un equipo especial que lo mantiene presurizado.
Se sabe que con el tiempo el fluido de perforación circulante carga el volumen de roca en el espacio anular, cerca de la parte donde el agujero descubierto está sometido a la presión debida a la ECD. La profundidad de carga de los recortes está limitada por la permeabilidad y porosidad de la roca misma, y por el grado enque el fluido de perforación obstruye los canales porosos en las paredes del agujero descubierto. Cuando la circulación se detiene el volumen cargado se relaja y la 𝐵𝐻𝑃 se revierte a la 𝐵𝐻𝑃Static , la cual es menor que la presión a la que está sometida la roca cuando soporta la carga. Este ciclo de carga y relajamiento ocurre cada vez que las bombas de lodo son activadas y detenidas, lo cualocasiona que la roca este sometida a esfuerzos que pueden inducir a la fatiga de las paredes del pozo, y finalmente ocasionar que estas fallen.




Figura. 2.2 Sistema de circulación abierto.

A diferencia de un sistema abierto, en el cual el fluido de perforación sale del pozo bajo presión atmosférica, un sistema de circulación cerrado sella la cabeza del pozo y aplica una contrapresión allodo en el espacio anular restringiendo su flujo mediante el uso de un múltiple de estrangulamiento (Figura. 2.3).

Figura 2.3 Sistema de circulación cerrado.

Cuando las bombas de lodo se encuentran encendidas en un sistema de circulación cerrado, la ecuación fundamental de presión es la siguiente:
𝐵𝐻𝑃Dynamic = 𝑃Static + 𝑃𝐴𝐹𝑃 + 𝑃𝑏𝑝
(2. )
Donde 𝑃Static y 𝑃𝐴𝐹𝑃 son las mismas que en la ecuación(2.5) y 𝑃𝑏𝑝 es el término que representa la contrapresión superficial aplicada en el espacio anular por el equipo de control de presión conectado a la cabeza del pozo. La ecuación (2.7) es aplicable cuando las bombas del equipo de perforación están encendidas y el lodo está circulando.
Cuando las bombas están apagadas se tienen condiciones estáticas, por lo que 𝑃𝐴𝐹𝑃 = 0 y la Ec....