Perforación con manejo de la presión

Per foración con manejo
de la presión
Ayudamos a optimizar la perforación y a mejorar el
control de pozo, a la vez que reducimos los riesgos
y disminuimos el tiempo no productivo a través de la
planificación del pozo, la ingeniería de perforación y
la selección más amplia de la industria en materia de
tecnologías de perforación con manejo de la presión
(managed pressure drilling, MPD) de eficacia
comprobada. En definitiva, el resultado es una.…
Perforación más productiva

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© 2007–2008 Weatherford. Todos los derechos reservados.
®
La rueda de CPD
Para leer la rueda, seleccione una técnica de CPD y luego, lea hacia
afuera para comprender el área general de aplicación, la definición
de la técnica, las intenciones del operador y la clave principal para
alcanzar el éxito.

Una mejor forma de perforar impulsada
por el líder de la industria
Weatherford ofrece la tecnología, las técnicas y el soporte de perforación con presión controlada
® ®
(Controlled Pressure Drilling , CPD ) para perforar pozos en forma segura, ya sea que se
necesite acelerar el tiempo de perforación, reducir el tiempo no productivo (TNP) o mejorar la
producción del pozo y la recuperación del reservorio. Le brindamos una forma mejor de perforar
a través de nuestros productos y servicios exclusivos que incluyen:
Experiencia en evaluación para cuantificar los posibles beneficios de Controlled Pressure Drilling
(CPD) ∙ Experiencia en ingeniería para una mejor planificación del pozo ∙ Experiencia en
ejecución de proyectos con gerentes de proyectos, ingenieros y supervisores de pozo de CPD,
y especialistas en equipos para CPD ∙ La mayor flota de equipos de control de presión en
superficie y sub-superficie ∙ Experiencia en el seguimiento del rendimiento para mejoras
contínuas ∙ Proceso de optimización ajustado para la explotación.
Nuestro círculo completo de servicios de CPD incluye:
Perforación con manejo de la presión (managed
pressure drilling, MPD). Un sistema cerrado y
presurizable de retorno de lodos, un dispositivo de
control rotativo (rotating control device, RCD) y las
operaciones de estrangulamiento brindan un control
preciso del perfil de presión del pozo. Las variantes
de las técnicas de MPD nos permiten realizar
perforaciones exitosas en condiciones donde la
tecnología convencional simplemente no funciona.
Perforación bajo balance (underbalanced
drilling, UBD). Permitiendo que el pozo fluya
durante la perforación, podemos acelerar la
perforación, evaluar el reservorio durante la misma
y descubrir zonas productoras puenteadas, mientras
reducimos el daño de la formación. Resultados:
mejor y más rápida producción del pozo a
costos más bajos. Weatherford cuenta con las
herramientas, los fluidos y la experiencia para
controlar todo el proceso en forma segura durante
toda la perforación y completación.
Perforación con aire. Utilizando niebla o espuma
como fluido de perforación, lo que aumenta la
velocidad de penetración (rate of penetration, ROP)
y extiende la vida útil de la broca. La perforación
con aire es una tecnología de eficacia comprobada
y tiene aplicaciones donde quiera que el cliente
necesite perforar rápidamente a través de
formaciones duras o fracturadas.
8,000
9,000
10,000
11,000
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PSI
3,000
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Estrangulador
del equipo
de perforación
Sistema de circulación cerrado
Estrangulador
de perforación
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Piletas
de lodo

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MPD = Perforación más productiva
El objetivo de MPD es utilizar un sistema cerrado y presurizable de retorno de lodos para controlar
la presión de fondo de pozo (bottomhole pressure, BHP) en una forma que elimina muchos de los
problemas de perforación y estabilidad del pozo que son inherentes a las técnicas de perforación
convencional. Dos ejemplos: presión de fondo de pozo constante (constant bottomhole pressure,
CBHP) y perforación con tapón de lodo presurizado (pressurized mudcap drilling, PMCD).
Resultados Reales:
aceleración del ROP
a través de una zona
de gas problemática
Un operador canadiense
perforó a través de una
zona de gas problemática
sobre la zona productora con
un sistema convencional de lodos
pesados que disminuyó la ROP e
incrementó los TNP. Weatherford
perforó el pozo siguiente utilizando
técnicas de CBHP y como resultado,
duplicó y triplicó el ROP, además de
eliminar el TNP relacionado con el
lodo y obtuvo una reducción general
del 20 por ciento en los costos
de perforación.
Durante la circulación convencional,
se suma la presión de fricción en el
anular a la presión hidrostática, y esto
aumenta la DEC. Cuando se utiliza
CBHP—MPD usando un RCD, un
estrangulador de perforación y
válvulas flotadoras de retención
en la sarta de perforación—se
puede utilizar un fluido de perforación
más liviano en forma segura. El
estrangulador está abierto durante
la circulación y cerrado al realizar
las conexiones.
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CBHP: cómo evitar el ciclo pérdida/surgencia
Al perforar dentro de ventanas de perforación estrechas, al detener las
bombas de lodo (para realizar conexiones o por otros motivos) se genera la
posibilidad de producir un ciclo de pérdida/surgencia. Cuando las bombas
se detienen, el fluido de perforación pierde la componente de fricción en el
anular (FP) de su densidad equivalente de circulación (DEC). Cuando no se
está circulando, la DEC consiste únicamente en la presión hidrostática del
lodo. Si la presión hidrostática del fluido ya está cerca de la presión
del reservorio, existe la posibilidad de que se produzca un influjo de
hidrocarburos. Cuando las bombas vuelven a arrancar, la DEC aumenta.
Si la misma ya está cerca del gradiente de fractura de la formación existe el
riesgo de pérdida de fluidos, aprisionamiento diferencial y rotura por torsión.
El MPD resuelve el problema aplicando la variante CBHP por que la
DEC—y la PF (presión en fondo de pozo, BHP) efectiva—se encuentran
bajo un control exacto en todo momento. Cuando las bombas se detienen,
el sistema puede aplicar una contrapresión en superficie para compensar la
diferencia por la pérdida de fricción en el anular PF. Cuando las bombas
arrancan, el sistema puede reducir la presión para compensar, a medida
que la fricción vuelve a convertirse en un componente de la DEC.
Resultados: perfil de presión de pozo más constante, no se producen kicks
por disminución de la presión cuando no hay circulación y no se producen
pérdidas durante la circulación.
Presión de fondo de pozo
BHP
requerida
Perforación convencional versus MPD CBHP
BHP Real
PF
Presión hidrostática
(programa de fluidos convencional)
Sin
circulación
Circulación
BHP
Real
PF
Circulación a
bajo caudal
Perforación convencional
Presión de fondo de pozo
Sin
circulación
BHP requerida y real
PF PF
BP BP
Circulación
Circulación a
bajo caudal
Perforación con manejo de la presión

PMCD: cómo eliminar las pérdidas
en zonas ladronas
La PMCD (pressurized mudcap drilling) resuelve el problema de las
pérdidas de lodo en las fracturas, cavernas u otros posibles riesgos
de perforación cuando hay pérdidas de circulación. Al utilizar PMCD,
se bombea un lodo pesado y viscoso por el anular y ese lodo funciona
como un tapón sobre la zona de pérdida de circulación. Luego, se utiliza
un fluido de perforación “de sacrificio” de bajo costo (como el agua de
mar) para perforar. La perforación se agiliza con un fluido liviano, y tanto
el fluido como los recortes terminan en la zona de pérdida de circulación;
no se producen problemas de eliminación de los recortes ni de gases
nocivos que alcancen la superficie. En muchos casos, los recortes y
el fluido de perforación también ayudan a estabilizar la formación.
MPD: beneficios significativos
MPD reduce los costos de perforación y la incertidumbre
evitando los problemas de TNP que produce la perforación
convencional, como la pérdida de circulación, los kicks o golpes
de presión, las zonas de gas problemáticas y el aprisionamiento
por presión diferencial;
aumentando la ROP y extendiendo la vida útil de la broca, eliminando
la necesidad de bajar y sacar la herramienta reduciendo el TNP;
permitiendo el acceso a posibles activos y reservorios que
anteriormente se consideraban imposibles de perforar;
reduciendo la cantidad de tuberías de revestimiento y en algunos
casos, logrando una mayor profundidad para el asentamiento
de las zapatas de las mismas;
reduciendo los efectos y los riesgos para la salud, la seguridad
y el medioambiente al controlar los fluidos y las presiones en
todo momento.
Resultados Reales: cómo evitar
que el H S alcance la superficie
2
Una plataforma autoelevadiza costa
afuera de Angola tenía graves
problemas para perforar a través de
un reservorio fracturado de carbonato
con una BHP baja y 2 por ciento de
ácido sulfhídrico (H S) en el gas, lo
2
cual generaba una pérdida de lodo
de 1.400 bbl/h y una baja ROP
(1.400 pies, o 427 m, en 35 días).
Weatherford aplicó las técnicas de
PMCD que eliminaron las pérdidas de
lodos, evitaron que el H S alcanzara
2
la superficie y aumentaron la ROP de
40 a 220 pies (12 a 67 m) por día.
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MPD = Más progreso y desarrollo
Resultados Reales:
recortar el tiempo
de perforación de
30 a 5 días
Weatherford utilizó
técnicas de MPD con
CBHP para reducir el
tiempo de perforación de
30 a 5 días y, a su vez, evitó
completamente la pérdida de
circulación en un pozo de 12.457 pies
(3.797 m) del Golfo de México. El
cliente ha implementado el MPD
como procedimiento operativo
estándar en este yacimiento.
Resultados Reales: solución de
un problema de golpe de gas que
otros no pudieron resolver
Weatherford desarrolló un programa
de MPD totalmente diseñado para
solucionar un problema de surgencia
de gas que los demás no podían
manejar. Con el RCD de Weatherford
y nuestra válvula de fondo de pozo
DDV ( downhole deployment valve)
y un programa de PMCD, el cliente
pudo perforar con éxito hasta la
profundidad final sin otros problemas
de control de pozo.
Este gráfico muestra el aumento
del peso del lodo necesario para
combatir las zonas problemáticas
sobrepresurizadas en los pozos más
profundos. Con el MPD, la necesidad
de lodos pesados suele disminuir, lo
cual redunda en una disminución
significativa de los costos.
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Como visionario y líder de la “revolución” de Controlled Pressure
®
Drilling , Weatherford sigue atravesando nuevas fronteras. En 1998,
adquirimos y desarrollamos tecnologías clave, desde los RCD de
propiedad exclusiva, pasando por unidades generadoras de nitrógeno
hasta tecnologías de fluido y espuma patentadas. En el año 2000,
nuestro sistema de gestión de calidad, salud, seguridad y
medioambiente (quality, health, safety and environment, QHSE) obtuvo
SM
el reconocimiento mundial. En 2003, el proceso SURE de Weatherford
ofreció a sus clientes tanto herramientas de exploración rápida como
evaluaciones detalladas. En la actualidad, seguimos fortaleciendo
nuestros servicios de ingeniería de MPD y planificación de pozos
mediante la aplicación de dos técnicas de MPD:
MPD reactivo. Weatherford cuenta con equipos que pueden estar en
“espera” en locación para obtener un mejor control pasivo de pozo. Este
equipo se puede poner en funcionamiento rápidamente para manejar
presiones de pozo inesperadas durante la perforación convencional.
MPD proactivo. Esta aplicación requiere trabajar con el cliente con
anticipación para planificar el MPD, diseñando el sistema más apropiado
para las necesidades específicas del pozo y su programa de perforación.
El MPD proactivo reduce drásticamente el TNP de perforación—junto
con los costos—y permite incorporar cambios fundamentales en los
programas de fluidos, tuberías de revestimiento y pozo abierto. A
medida que los pozos se vuelvan más profundos, más calientes, tengan
presiones más elevadas o estén más agotados, muchos requerirán
algún tipo de MPD proactivo. Esto puede representar la diferencia entre
obtener ganancias o no.
3 3
Peso de lodo (lb/pie , kg/m )
94
(1.500)
87
(1.400)
81
(1.300)
75
(1.200)
69
(1.100)
62
(1.000)
56
(900)
50
(800)
4,593
(1.400)
5.249
(1.600)
5.905
(1.800)
TNP por peso de lodo
6.562
(2.000)
7.218
(2.200)
7.874
(2.400)
Profundidad medida (pies, m)
Oportunidad de reducción
de costos
8.530
(2.600)
9.186
(2.800)
9.842
(3.000)
10.499
(3.200)

MPD = Entrega más exacta
Implementar un programa de MPD exitoso implica a distintos tipos de equipos así como tecnologías
nuevas en la industria. Los programas de MPD más exitosos surgen de las asociaciones entre
Weatherford y sus clientes: sinergias de conocimiento, procesos, procedimientos, equipos y
tecnologías aptos para tal fin.
Ingeniería, procesos y procedimientos
Weatherford aporta su experiencia en ingeniería a todas las etapas de
un proyecto de MPD, desde el concepto hasta la gestión del reservorio
a largo plazo. Tenemos un plantel que trabaja a tiempo completo
compuesto de gerentes de proyecto experimentados, ingenieros de
perforación, supervisores de pozo y especialistas en equipos de MPD,
además de especialistas dentro de cada región.
Dado que el MPD es una forma avanzada de control de pozo que
utiliza una combinación de técnicas de perforación bajo balance y
convencional, evaluamos la aptitud y el riesgo que plantean todos los
posibles programas de MPD. Nuestra documentación nos ayuda a
garantizar que todas las partes comprendan claramente no sólo los
posibles riesgos y beneficios, sino también los roles y las
responsabilidades.
El sistema de gestión de QHSE de Weatherford incluye un programa
de capacitación y aseguramiento de las competencias, documentación
formal y de control que constituye un referente en la industria. Este
sistema forma parte integral de nuestra organización y puede interactuar
con los sistemas del cliente según sea necesario.
Nuestro plantel de gerentes
de proyecto, ingenieros,
supervisores de pozo
y especialistas en
equipos tiene más
capacitación y
experiencia en
MPD que ningún
otro equipo de la
industria.
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Los RCD son clave en las operaciones
de MPD. Sus beneficios incluyen ROP
más altas, mayor control de pozo,
menos “tiempos muertos” o tiempos de
inactividad durante la perforación y
menor impacto ambiental.
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Control en la parte superior
El dispositivo de control rotativo (RCD). La única forma de perforar en
forma segura con técnicas de bajo balance, balance o sobrebalance con
la posibilidad de que se produzcan surgencias de gas es usar un RCD.
Con más de dos décadas de experiencia, Weatherford ofrece una amplia
gama de dispositivos de control rotativo con la tecnología más avanzada
de la industria, que incluyen diseños aptos para todo tipo de equipos y
para aplicaciones costa afuera.
Equipos de separación en superficie, para uso en tierra y costa
afuera. Si bien el MPD no promueve per se el influjo de hidrocarburos
de la formación, algunos usos de la tecnología pueden requerir una
capacidad de separación superior a la que brindan los equipos de
perforación existentes. Nosotros podemos proveer el sistema exacto que
responda a sus necesidades de separación, que van desde un simple
desgasificador atmosférico hasta el sistema de separación SeaLion ,
el nuevo buque insignia de la flota de Weatherford, especialmente
diseñado para uso costa afuera.
Generación de nitrógeno. Weatherford ofrece una amplia gama de
equipos de generación de nitrógeno para aligerar el lodo de perforación
y los fluidos anulares. Lo que nos
diferencia de nuestros competidores
son nuestros conocimientos
técnicos: combinar el nitrógeno con
el resto de nuestros sistemas de
®
CPD para optimizar el rendimiento
del pozo.
El sistema de separación multifásico
SeaLion de Weatherford ofrece
ventajas para algunas aplicaciones
de MPD costa afuera. Se envía en
ocho módulos separados que pueden
levantarse con las grúas de las
plataformas de perforación estándares.
Un equipo de dos personas puede
armar el sistema y ponerlo en
funcionamiento en el término de
48 horas.

Control en fondo de pozo
Válvula de fondo de pozo DDV (downhole deployment valve).
Si debe abandonar un pozo debido a la necesidad de bajar y sacar
herramienta, está desestimando el valor de la técnica UBD. Si debe
entubar a presión el pozo, pierde tiempo y dinero. Instalada a una
profundidad de 2.000 pies (610 m) o más, la herramienta DDV puede
abrirse para permitir el acceso total al pozo para perforar o cerrarse para
sellar el reservorio durante la bajada y sacada de la herramienta o para
mayor seguridad. (Las operaciones de apertura y cierre toman 15
minutos cada una aproximadamente). La DDV también simplifica la
completación con la técnica de bajo balance, incluida la instalación de
®
las mallas expandibles ESS (expandable sand screen) de Weatherford,
de eficacia comprobada a más de 12.000 pies (3.658 m) de profundidad.
Válvulas de flotación recuperables con cable. Estas válvulas
flotadoras de Weatherford brindan protección contra la presión en
la sarta de perforación. Permiten purgar la presión a medida
que se realizan conexiones sin purgar la presión en
toda la sarta de perforación, lo cual evita que los
hidrocarburos ingresen en la barra de perforación.
La herramienta DDV de Weatherford
disminuye los costos de pozo
reduciendo el tiempo de bajada y
sacada de herramienta, aumenta la
producción del pozo minimizando los
daños a la formación y mejora la
seguridad ambiental y personal
eliminando la necesidad de entubar a
presión. Le ayudamos a lograr estos
beneficios mediante la combinación de
un producto diseñado para el pozo,
personal con experiencia en materia de
instalación y los mejores antecedentes
mundiales de la industria.
Desde que se realizó la primera
instalación en yacimiento en el año
2001, Weatherford ha instalado más
de 100 herramientas DDV.
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Control por medio de fluidos: diseñados
para la aplicación específica
El éxito de las operaciones de MPD depende de contar con los fluidos
adecuados para manejar las presiones de fondo de pozo. Los fluidos
también deben ser compatibles y estables y deben minimizar la corrosión,
asegurar la estabilidad del pozo y remover los recortes de manera
efectiva. Los fluidos de Weatherford son sistemas diseñados e integrados,
no simplemente productos; es por ello que ofrecen el rendimiento
necesario para diversos entornos.
Fluidos gasificados de Weatherford. Estos fluidos funcionan con
motores convencionales y herramientas de pulsos a través del lodo
y ofrecen una perforación más uniforme, mejor remoción de recortes,
mayor ROP y menos daños a la broca.
Sistemas de espuma de Weatherford. Estos sistemas integrados tienen
un rendimiento superior en la limpieza de pozos y la remoción de recortes
y ofrecen un manejo de presión flexible. Weatherford cuenta con una línea
completa de productos y sistemas de fluido de perforación con espuma,
entre los que se encuentran los sistemas a base de agua Durafoam y
®
TRANS-FOAM , y el sistema a base de petróleo Oleofoam.
Aire/nitrógeno
Niebla
Sistema TRANS-FOAM
Líquido aireado
Formación Fluido de perforación
Roca dura
Piedra caliza
Zonas
no consolidadas
Arcillas sensibles
al agua
Zonas
acuíferas
Zonas
petrolíferas
Zonas
gasíferas

La tecnología, técnicas y el soporte de MPD de Weatherford pueden ayudar a
que su perforación sea más rápida y segura, y que genere menos tiempos no
productivos y, a su vez, aumentar la productividad del pozo y la recuperación del
reservorio. Para obtener más información, comuníquese con su representante
de Weatherford más cercano, o visite weatherford.com.

Una mejor forma de perforar
515 Post Oak Blvd., Suite 600
Houston, Texas 77027
Tel: 713-693-4000
weatherford.com
Los productos y servicios de Weatherford son sujetos a los términos y condiciones
estándares, disponibles a solicitud o en weatherford.com. Para más información, llame
a un representante autorizado de Weatherford. Salvo que se indique de lo contrario, las
marcas comerciales y marcas registradas por el presente son propiedad de Weatherford.
Las especificaciones son sujetas a cambiarse sin ninguna notificación. Weatherford vende
sus productos y servicios de conformidad con los términos y condiciones establecidos en
el contrato aplicable celebrado entre Weatherford y el cliente.
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