Perforación direccional

Facultad de Ingeniería - UBA Técnicas Energéticas - 67.56

Perforación direccional

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 mantenerla verticalidad en pozos profundos. ∗ Pozos de alivio. ∗ Comercialización y distribución (construcción de oleoductos y gasoductos)

Introducción
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 loscostos de descubrimiento y desarrollo. Reducción de un día de operación: ahorro de u$s 100000. Un día de adelanto genera una ganancia del mismo orden.

Areas marinas

Evolución Tecnológica
• Alrededor de 1850 → Orígenes perforación rotativa. • 1873 → Patentamiento del primer motor de fondo. • Década de 1920 → Perforación direccional controlada
Impedir curvatura de pozos verticales Desvío anteobstrucciones.

Evolución Tecnológica
Desde entonces, los motores de desplazamiento positivo (PDM)1 que 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 de Fondo → Motores hidráulicos accionados mediante un tornillo energizado por lacirculación del fluido de perforación.
1Motores

Dispositivos y Técnicas de Relevamiento
Los Relevamientos 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; utilizandoun 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 durantela perforación (MWD)

MWD → Envían datos de relevamientos por telemetría de pulsos del lodo: las mediciones son 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 correctoemplazamiento 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 lainclinación

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 lanueva trayectoria. Se refiere al hecho de que la porción de la sarta que no rota se desliza por detrás del conjunto direccional.

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...