PRESIONES TIPOS DE PRESIONES:
PRESIONES HIDROSTATICAS: Es la presión que ejerce el peso de una columna de fluido sobre las paredes y el fondo del recipiente que lo contiene. Cuando actúa en un punto determinado de un fluido en reposo provoca una fuerza fuerza perpendicular a las paredes del recipiente y a la superficie superficie de cualquier objeto sumergido que esté presente, su valor es directamente proporcional a la densidad del fluido y a la altura de la columna medida verticalmente. Las dimensiones y geometría de esta columna no tiene efecto en la presión hidrostática, es decir, su valor es independiente de la forma del recipiente que lo contiene
PRESION DE FORMACION: También conocida como presión de poro, presión del yacimiento o presión de la roca, es la presión ejercida por los fluidos o gases contenidos en los espacios porosos de las rocas, la presión de formación se clasifica de acuerdo a su valor de gradiente de presión en: Normal, Subnormal y Anormal.
PRESION DE FRACTURA: Es la máxima presión que resiste la matriz de la formación antes de abrirse o fracturarse en un punto específico del hoyo, es decir, la capacidad que tienen las formaciones expuestas en un pozo para soportar la presión del fluido de formación más cualquier presión añadida desde la superficie bien sea de forma intencional o no. Por lo tanto, si la presión en el hoyo, es mayor que la presión de fractura de la formación esta se abrirá ocasionando la pérdida del fluido, para que ocurra la fractura es necesario que la presión ejercida sobre la formación sea mayor al esfuerzo efectivo de esta, es decir, debe ser mayor que la suma de la presión de pozo mas la componente horizontal de la presión de sobrecarga. Es importante determinar la presión de fractura de una formación porque a través de ella se puede conocer parámetros del control de pozo y planificar adecuadamente cualquier operación que se desee realizar.
CLACIFICASION DE PRESIONES DE FORMACION
PRESIONES NORMALES: Se dice que la presión de poro es normal cuando la formación ejerce una presión igual a la columna hidrostática de fluido contenido en los poros de la misma. Las presiones normales son causadas principalmente por el peso de la columna hidrostática de la formación que va desde el punto donde se ejerce presión hasta la superficie. La mayor parte de la sobrecarga en las formaciones con presión normal es soportada por los granos que conforman la roca.
PRESIONES SUBNORMALES: Ocurre cuando la presión de la formaciones menor que la presión normal, generalmente con gradientes menores a 0,433lpc/pie. Pueden encontrarse en formaciones someras, parcial o completamente agotadas y en aquellas que afloran en superficie. Esto indica que estas presiones existen, bien sea, en aéreas con bajas presiones de sobrecarga o en depósitos calcáreos. Formaciones con presiones subnormales pueden ser desarrolladas cuando la sobre carga ha sido erosionada, dejando la formación expuesta a la superficie.
PRESIONES ANORMALES: Las formaciones con presión anormal ejercen una presión mayor que la presión hidrostática de los fluidos contenidos en la formación. Se caracterizan por el movimiento restringido de los fluidos en los poros, es decir, es imposible que la formación pueda liberar presión, de lo contrario se convertirían en formaciones de presión normal. Para que esto ocurra debe existir un mecanismo de entrampamiento que permita generar y mantener las presiones anormales en el sistema Roca-Fluido.
METODO Y ANALISIS CUANTITATIVO DE PRESIONES ANORMALES TECNICAS DE DETECCION DURANTE LA PERFORACION
TASA DE PENETRACION: La tasa de penetración conocida en inglés como RATE OF PENETRATION (ROP) no es más que la relación de la profundidad perforada en pies por cada hora de rotación. Es un indicativo de la eficacia o deficiencia de las operaciones de perforación de un pozo. Se calcula de la siguiente forma: ROP = Pies perforados/ tiempo en horas = PPH Con frecuencia se celebra un poso terminado en poco tiempo y se lamenta en aquellos casos donde el avance es pobre debido a problemas técnicos o naturales que han aumentado el tiempo requerido para que la mecha llegue hasta la profundidad planeada
EXPONENTE DE PERFORACION “ dc “:
En 1966 JORDEN y SHIRLEY desarrollaron una técnica para detectar presiones anormales basadas en la interpretación de los datos del comportamiento de la perforación especialmente la velocidad de penetración. Esta depende de la presión diferencial, el peso sobre la barrena, la velocidad de la rotación y el diámetro de la barrena. Los datos para usar la técnica anterior se obtiene durante la perforación. d
La ecuación (R/N)=(W/Db) , relaciona la velocidad de penetración R con el peso sobre barrena W, la velocidad rotaria N y diámetro de la barrena Db. Se a demostrado que esta ecuación no describe el comportamiento de la perforación bajo condiciones reales de campo, sin embargo se puede obtener la relación entre el exponente “d” de
la ecuación mencionada y la presión diferencial. Varían solamente: el peso sobre la barrena, la velocidad de rotación y el diámetro de la barrena, todos los demás parámetros se consideran constantes. La grafica del exponente “d” contra
profundidad define una tendencia a medida que se perforen secciones con presiones normales. La tendencia del exponente cambia de dirección cuando se encuentran presiones anormales y la presión diferencial disminuye. Para uso de unidades prácticas de campo se utiliza la siguiente ecuación para determinar el exponente “d”.
Donde (R/60N) es menor que la unidad y el valor absoluto de log(R/60N) varían inversamente con R por eso, el exponente “d” varia inversamente con la velocidad de penetración. El exponente “d” varia inversamente con el ritmo de penetración. La tendencia normal
para cada barrena usadas en zonas normales compactadas es de un aumento gradual con respecto a la profundidad, el comportamiento del exponente “d” en zonas
anormales es característica por su disminución con respecto a la tendencia normal. Uno de los factor es que más afecta al exponente “d” es el sobre balance mayor de 500lb/ft un método para eliminar el efecto de sobre balance consiste en corregir el exponente “d” multiplicándolo por la relación entre el peso de la columna normal
sobre el peso del lodo por encima del peso normal que sostiene la formación. Este parámetro modificado es conocido como el exponente “dc” y se define de la
siguiente manera.
TENDECIA DE GAS: Mucho se viene hablando de la relación entre el precio del petróleo y el precio del gas natural. Y cualquiera que mirara esta relación sin ver qué sucede en lo micro, encontraría efectivamente un desfasaje entre estos precios. Pero hay un tema fundamental: hubo un shock de oferta en el mercado de gas natural. ¿Qué pasó? Se encontraron reservas capaces de suplir el consumo actual del mundo por aproximadamente siete años. Si a esto le sumamos nuevas técnicas para obtener gas natural, podemos entender cómo ha caído dramáticamente de precio: ¿Qué quiere decir esto? En muchísimos casos, las tendencias de los activos financieros se exageran dramáticamente. Y la exageración es más pronunciada cuando la información nueva es más palpable y cuantificable.
ARRASTRE Y TORQUE: Broca de arrastre o también llamado broca de hoja, tiene insertos T.C en las hojas. Los productos usan para muchas aplicaciones de perforación flexible, como investigación del suelo y micro taladro, etc.
TEMPERATURA: La temperatura es una medida del calor o energía térmica de las partículas en una sustancia. Como lo que medimos en su movimiento medio, la temperatura no depende del número de partículas en un objeto y por lo tanto no depende de su tamaño.
ANALISIS DE LOS RECORTES: Los recortes de perforación son cribas de lodo, trampa de arena, desarenadores, eliminadores de limo, centrifugas, es decir partículas contenidas en los fluidos de perforación. La necesidad de preservar el medio ambiente a partir del año 2001 los recortes de perforación catalogados inicialmente como materia peligroso y luego como material contaminante, mediante el proceso de deserción térmica indirecta a baja temperatura, ofreciendo así, una alternativa de solución viable a la gran problemática de los recursos generados en la perforación de pozos como emulsión inversa.
Los recortes son transportados a la superficie por el fluido de perforación del pozo
Son separados en la superficie por el equipo de control de sólidos
PARAMETROS DEL LODO: Los parámetros de los lodos de aguas residuales son la base necesaria para la construcción e instalación de plantas de tratamiento de lodos. Estos parámetros proporcionan indicaciones necesarias para el diseño sobre las proporciones orgánicas existentes en el lodo, el comportamiento de sedimentación, capacidad de deshidratación y el valor del calor producido en el lodo Principales parámetros que definen y deben controlarse en los lodos de perforación:
DENSIDAD Define la capacidad del lodo de ejercer una contrapresión en las paredes de la perforación, controlando de este modo las presiones litostática e hidrostática existentes en las formaciones perforadas.
VISCOSIDAD: Es la resistencia interna de un fluido a circular. Define la capacidad del lodo de lograr una buena limpieza del útil de perforación, de mantener en suspensión y desalojar los detritus y de facilitar su decantación en las balsas o tamices vibrantes
PH: Las condiciones de equilibrio químico de un lodo marcan la estabilidad de sus características. Una variación sustancial del pH debida por ejemplo a la perforación de formaciones evaporíticas, salinas, calcáreas u horizontes acuíferos cargados de sales, puede provocar la floculación del lodo, produciéndose posteriormente la sedimentación de las partículas unidas.
CONTENIDO DE ARENA
Un lodo de perforación en buenas condiciones debe presentar un contenido en fracciones arenosas prácticamente nulo (inferior al 2-3%). Si para su fabricación se usan productos de calidad, debe estar exento de arena. Sin embargo, a lo largo de la perforación y especialmente en acuíferos detríticos, es inevitable que a medida que avance la perforación, el lodo se va a ir cargando en arena, empeorando sus condiciones. Se ha comprobado que con contenidos de arena superiores al 15%, los lodos sufren un incremento "ficticio" de la densidad, repercutiendo en la viscosidad
INDICADORES DURANTE LAS MANIOBRAS: Esta operación requiere especial atención con el fin de verificar que el pozo se mantenga en condiciones estables, bajo control, con la presión de la columna hidrostática por encima de la presión de formación. El seguimiento del llenado sistemático del pozo es el principal indicador de aportes o admisiones durante la maniobra de sacada. Durante la bajada se controla el lodo devuelto al circuito y el balance volumétrico general. La unidad de mudlogging realiza el cálculo on line del swab-surge. Se monitorea en forma permanente los volúmenes de piletas y el peso colgado. Ante incidentes de aprisionamiento o tracción se realiza el análisis de zonas críticas en función de la posición del BHA.
ESTIMACION CUANTITATIVAS DE LA PRESION DE FORMACION DURANTE LA PERFORACION
EFECTOS LITOLOGICOS SOBRE LA TENDENCIA DE COMPACTACION
