perforación doble gradiente en aguas profundas tesis - UNAM

Capítulo IV Tecnología Doble Gradiente
se genera, provocará la fractura de la formación a menos que se coloque una tubería
de revestimiento. En las zonas superiores del pozo se colocan varias tuberías de
revestimiento, por lo que se reduce el número de columnas disponible para subsanar
posibles contingencias que se puedan encontrar a mayor profundidad, como por
ejemplo en las zonas de pérdidas de circulación, formaciones sobrepresurizadas y
otros incidentes relacionados con el control de los pozos. En este tipo de formaciones
un pozo situado en aguas profundas podría costar más de 50 millones de dólares y aún
así no alcanzar su objetivo.
En 1996, 22 compañías establecieron un grupo multidisciplinario con el fin de eliminar
el efecto de la profundidad del tirante de agua en la planificación y en la perforación
de los pozos en aguas profundas. El grupo determinó que la solución más viable
implicaba reducir el peso del lodo sobre la formación, cambiando el sistema de retorno
del lodo a la superficie. Discutieron las posibilidades que se tenían para aprovechar la
tecnología conocida como Doble Gradiente. Esta tecnología trajo consigo un
importante cambio en la industria de la perforación en aguas profundas: eliminar la
cantidad de tuberías de revestimiento necesarias para controlar los altos gradientes de
presión de poro y bajos gradientes de presión de fractura encontrados en aguas
profundas como las del Golfo de México. El desarrollo de esta tecnología de
Levantamiento Submarino de Lodo de Perforación (SubSea MudLift Drillin, SMD) ha
llegado a ser uno de los más grandes e importantes trabajos de esta organización, y
tuvo como meta final proveer una solución integral para la aplicación correcta del
sistema de perforación doble gradiente incluyendo software, hardware, equipo,
herramientas y metodología. El objetivo se cumplió con un costo de más de 50
millones de dólares. El proyecto SMD, que actualmente está integrado por
representantes de Conoco, Chevron, Texaco, BP Amoco, Diamond, Offshore, Global
Marine, Schlumberger y Hydril, se enfocó al desarrollo de esta tecnología que se
convirtió en realidad en el año 2002.
En la perforación convencional, la columna del lodo se extiende desde el equipo de
perforación hasta el fondo del pozo y forma un gradiente único de presión de lodo.
Para disminuir la carga en el tubo ascendente se reemplaza el gradiente único de
presión por un sistema de Doble Gradiente. Un gradiente de presión hidrostática actúa
desde el equipo de perforación hasta el lecho marino, que en algunos casos se
denomina nivel del lodo, mientras que un nuevo gradiente de presión más elevado
actúa desde el nivel del lodo hasta el fondo del agujero. En el sistema Doble Gradiente,
los gradientes de fractura, de la presión de poro y de presión de lodo, tienen como
nivel de referencia el nivel del lodo en vez del equipo de perforación.
La disminución de la presión del lodo en el agujero puede permitir el ahorro de hasta
cuatro tuberías de revestimiento en el diseño del pozo. Así entonces, se puede
terminar los pozos con diámetros mayores, haciendo posible el uso de tuberías de
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