1.1.
CAUSAS DE LAS ARREMETIDAS
El objetivo de las operaciones de control de pozos es evitar las arremetidas de fluidos (o sea la afluencia de los fluidos de la formación hacia el hoyo) y que se convierta en un reventón, o sea un flujo incontrolable de los fluidos que contiene la formación hacia la superficie. Conocer por qué lo pozos arremeten, y tener la habilidad para reconocer y evaluar los indicios que desde la superficie muestran las posibles ocurrencias de una arremetida, esto aumentará substancialmente la probabilidad de éxito en el control de un pozo. Las dos condiciones que deben ocurrir en el hoyo para que se produzca una arremetida son: 1) la la presión interna ejercida en el hoyo y frente a la formación de donde proviene la arremetida tendrá que ser menor que la presión que acompaña a los fluidos almacenados en los poros de la formación, y 2) la formación que causa la arremetida deberá tener suficiente permeabilidad para permitir el flujo de fluidos hacia el hoyo. Como la permeabilidad no puede controlarse, el personal de perforación deberá utilizar las técnicas a su alcance para asegurarse de que la presión dentro del hoyo sea simpre mayor que la presión de la formación. La mayoría de las arremetidas ocurren cuando existen una o más de las siguientes condiciones:
a) El hoyo no está Completamente Completamente Lleno de Fluido Las fallas en mantener el hoyo completamente lleno de fluido durante la extracción de inserción de la sarta de perforación son la causa fundamental del 50 a los 70% de todos los reventones registrados en la industria. A medida que se extrae la sarta, el nivel del fluido en el hoyo bajará debido al volumen de metal que representan los tubos extraídos. Y a medida que baja el nivel del fluido, la presión hidrostática de la columna de fluido se reduce, ya que la altura de la columna disminuye. La disminución de la altura de la columna puede ser también ocasionada por filtración o pérdida de fluido desde el hoyo hacia las formaciones. Si no se le agrega más fluido al hoyo, a medida que se extrae la sarta, es posible que se reduzca la presión hidrostática a una presión menor que la contenida en la formación. Cuando esto sucede, puede ocurrir una arremetida. Para evitar esta pérdida de presión hidrostática, es solamente necesario llenar de fluido el hoyo a intervalos determinados o continuamente por medio del “tanque de viaje”, para reemplazar el volumen representado por el volumen de metal de la tubería que se extrae, y para compensar las pérdidas por filtración. El volumen del metal de la tubería puede calcularse, pero las adiciones necesarias de fluido para reemplazar las pérdidas por filtración, pueden sólo predecirse por comparación con los volúmenes determinados anteriormente, para mantener el hoyo debidamente lleno, durante las extracciones e inserciones de la sarta. Por esta razón, es imperativo mantener en el taladro un registro del volumen de lodo requerido, correspondiente al número de tubos (parejas) extraídos durante cada operación.
b) Achique durante la extracción de la Sarta Aún cuando el hoyo esté completamente lleno de fluido lo suficientemente pesado, la presión ejercida frente a una formación permeable puede ser reducida por el achique ocasionado durante la extracción de la tubería. Esta reducción de presión en el hoyo puede permitir que pequeños volúmenes de los fluidos de la formación entren al hoyo, durante el tiempo que la sarta está en movimiento. El achique puede hacer que el pozo empiece a fluir, ya que la presión hidrostática ejercida por el fluido es reducida por el fluido de la formación. Cierta pérdida de presión hidrostática es inevitable debido al achique. Sin embargo, la reducción de presión no debe exceder el sobrebalance de presión de la columna de fluido. El achique es función de la velocidad con que se extrae la tubería, de las propiedades del fluido y del tamaño del espacio anular.
c) Peso Insuficiente del Fluido La presión hidrostática ejercida por la columna de fluido es el medio principal de control de pozos. Si esta presión hidrostática es igual o mayor que la presión de las formaciones expuestas en el hoyo desnudo, entonces el pozo no podrá fluir. Las arremetidas ocasionadas por insuficiencia de peso del fluido son más predominantes durante la perforación de pozos exploratorios en áreas de presiones anormales. Sin embargo, este tipo de arremetida puede ocurrir también en la perforación de pozos de desarrollo porque las formaciones están “cargadas”. En una formación cargada, la presión en los poros aumenta por las operaciones previas de perforación o producción, y no por otras condiciones. Las operaciones de inyección de fluidos, fugas en los revestimientos, cementaciones pobres, inadecuado abandono de pozos y reventones subterráneos previas, pueden ser las causas de que las formaciones estén cargadas.
d) Situaciones Especiales que requieren Cuidado Extraordinario 1. Pérdida de Circulación La pérdida de circulación puede causar que descienda el nivel de la columna de fluido en el hoyo. Esta disminución de altura reduce la presión hidrostática; y puede originar una arremetida.
2. Prueba de la Formación con Tubería de Perforación (DTS) La prueba de influjo, se hace asentando una empacadura por encima de la formación que se desea probar, permitiendo que la formación fluya. Hoyo abajo, la sarta puede proveerse de estranguladores para poder limitar en la superficie tanto las presiones como las tasas de flujo, de modo que el equipo empleado pueda manejar o disponer de los fluidos provenientes de la formación.
Durante el curso de la prueba, el hoyo o revestimiento por debajo de la empacadura, y por lo menos una porción de la sarta de perforación o de la tubería de producción, se llenarán de fluido procedente de la formación. Al concluir la prueba, este fluido deberá ser removido mediante técnicas apropiadas de control de pozos para que el mismo quede en condiciones seguras. Si no se siguen exactamente los procedimientos correctos para controlar o “matar”el pozo, la operación podría resultar en un reventón.
3. Penetración dentro de un Pozo Adyacente. Frecuentemente, un gran número de pozos direccionales son perforados desde la misma plataforma ubicada fuera de la costa o desde una base en tierra. Si durante la perforación se penetrara el revestimiento de producción de un pozo previamente terminado, los fluidos de la formación del pozo terminado entrarían al hoyo en perforación, causando una arremetida. Esta es una situación extremadamente peligrosa y fácilmente podría resultar en un reventón.
4. Velocidad Excesiva en la Penetración de una Arena de Gas. Aún si el peso del lodo en el hoyo es suficiente para controlar la presión de la arena de gas, el gas contenido en los cortes perforados se mezclará con el fluido. De esta manera el avance excesivo durante la perforación de una arena de gas, puede suplir suficiente gas para reducir la presión hidrostática de la columna de fluido, por la acción combinada de una reducción en el peso del fluido y pérdida de éste por la irrupción del gas, hasta el punto de que la formación empezará a fluir hacia el pozo y resultará en una arremetida.
1.2.
Indicaciones de una Arremetida
- VOLUMEN DE FLUIDO PARA MANTENER EL HOYO LLENO. Esta condición la causa generalmente el fluido de la formación que entra al hoyo, debido a la acción de achique ocasionada por la tubería de perforación. Tan pronto como se perciba que achique, la tubería deberá bajarse hasta el fondo, circular para extraer los ripios desde el fondo y acondicionar el fluido para reducir el achique al mínimo. Podrá ser necesario aumentar el peso (densidad) del fluido, pero deberá ser el primer paso debido a otros problemas potenciales que podrían surgir, tales como pérdidas de circulación o pegamiento de la tubería en la pared del hoyo por diferencial de presión.
- AUMENTO DE FLUJO POR EL ANULAR Si se mantiene constante la tasa de bombeo, el flujo ascendente por el espacio anular deberá ser constante. Pero si el flujo anular aumenta sin un cambio en la tasa de bombeo, entonces el flujo es ocasionado por desgaste de fluido de la formación al hoyo.
- AUMENTO DE VOLUMEN EN EL TANQUE DE FLUIDO Un aumento de volumen en el tanque de fluido, si no es causado por acciones desde la misma superficie, es señal segura de que una arremetida está ocurriendo. A medida que el fluido de la formación invade el hoyo, hace que por el anular fluya más fluido que el bombeado por la sarta de perforación, ocasionando incrementos en el volumen de fluido en el tanque.
- AUMENTO REPENTINO EN LA VELOCIDAD DE PENETRACIÓN Un aumento repentino en la velocidad de penetración de la mecha, generalmente lo ocasiona un cambio en el tipo de formación que se perfora. Sin embargo, también puede significar un aumento en la permeabilidad de la formación. Las tasas de penetración más rápidas debido al aumento de presión intersticial no son generalmente tan súbitas como los ocasionados por cambios en el tipo de formación, pero también podrían ser. A fin de reconocer con seguridad el aumento gradual ocasionado por la presión intersticial, es recomendable hacer un gráfico de la tasa de penetración contra la profundidad, para analizar la tendencia del incremento de presiones.
- CAMBIOS EN LA VELOCIDAD O PRESIÓN DE LA BOMBA La señal inicial en la superficie de que una arremetida ha ocurrido podría ser aumento momentáneo en la presión de la bomba. Aumentos de presión de la bomba raras veces son percibidos a su corta duración, pero han anotado en los registros de presión de bombeo y apreciado luego de haberse identificado la arremetida. El episodio es seguido por una disminución gradual de la misma, acompañado por un aumento de la velocidad de bombeo. Mientras el fluido más liviano de la formación se descarga en el pozo, la presión hidrostática ejercida por la columna anular disminuye y el fluido en la tubería de perforación trata de entrar, como si fuese el sistema un tubo en U. Cuando esto ocurre, la presión de la bomba disminuye y la velocidad aumenta. La disminución de presión en la bomba y el aumento de la velocidad en la misma es también característico de la presencia de un hoyo en la sarta, comúnmente referido como una erosión hidráulica (lavado). Hasta que no se determine si lo ocurrido fue una erosión hidráulica o una arremetida, deberá presumirse que fué esto último.
- LODO CONTAMINADO POR GAS La contaminación del fluido por el gas ocurre frecuentemente durante las tareas de perforación y esto puede ser considerado como una señal anticipada de una arremetida en potencia. Sin embargo, no es una indicación definitiva de que ya ha ocurrido una arremetida o de su inminencia. Parte esencial del
análisis de esta señal es determinar hoyo abajo las causas de contaminación del fluido por gas. La contaminación por gas ocurre como resultado de una o más de las siguientes situaciones dentro del hoyo: 1. Penetración de formaciones de gas con fluido del peso correcto en el hoyo. 2. Achique mientras se hacen conexiones a la sarta o durante los viajes de la misma. 3. Descarga de gas de formaciones cuya presión intersticial es mayor que la presión hidrostática ejercida por el flujo.
- GAS EN LOS RIPIOS. Cuando la presión hidrostática es mayor que la presión intersticial de la formación de gas que se perfora, no habrá transferencia de gas de la f ormación al fluido. No obstante, el gas contenido en los ripios se mezclará con el fluido y lo contaminará. A medida que el gas es circulado desde el fondo del pozo por el espacio anular, se va expandiendo poco a poco y ya cerca de la superficie se expande rápidamente. Debido a ésta rápida expansión, el peso del fluido se reduce considerablemente al ir saliendo del pozo. En algunos casos esta reducción de peso puede ser extrema, pero es posible que no signifique una arremetida. Usualmente, sólo ocurre una pequeña reducción o pérdida en la presión de fondo, debido a que la gran expansión del gas y la reducción del peso del fluido afectado se produce en la parte superior del hoyo, y todavía existe fluido de peso adecuado en la mayor parte de este. Frecuentemente, cuando el gas traído por los ripios llega a la superficie, se debe cerrar el Impide-Reventones anular y el fluido deberá circularse por el múltiple de estrangulación. Esto evita que el gas en expansión arroje el fluido por el niple campana. Si esto se permitiese, se reduciría la presión hidrostática debido a la pérdida del fluido del hoyo.
- DETECCIÓN DE GAS DURANTE VIAJES / CONEXIONES Luego de circular todos los residuos desde el fondo, después de un viaje de conexión, un volumen mayor de gas mezclado en los retornos del fluido, puede causar momentáneamente una reducción de la densidad del fluido. Si el pozo no fluyó cuando se pararon las bombas durante el viaje, o la conexión, puede suponerse razonablemente que el gas fue succionado hacia el hoyo por el movimiento de la tubería. Estos dos (2) valores pueden indicar un aumento de presión en la formación cuando se comparan con los datos obtenidos durante los viajes y conexiones hechas anteriormente.
- FLUJO DE GAS El flujo o alimentación de gas proveniente de una arena de gas durante la perforación es una situación seria. Esto ocurre cuando la presión intersticial de la formación excede de la presión hidrostática del fluido más las pérdidas
por fricción ocasionadas por la circulación en el espacio anular. Una vez que este flujo comienza, si se continua circulando sin aplicar medidas apropiadas de control de la presión en la superficie, puede inducir un flujo adicional de gas, ya que la densidad de la columna hidrostática continuamente disminuye debido al flujo de fluidos de la formación.
