Perforacion Horizontal 2f3v49

PERFORACION HORIZONTAL TIPOS DE POZOS HORIZONTALES RADIO CORTO: La principal característica de este tipo de pozo es su valor alto de BUR 60-150°/100’ con un radio entre 40-200’. Requiere de herramientas especiales para lograr angulos elevados de construcción: Ventajas:   

Giro sostenido de la herramienta dentro el reservorio. Ambos son dirigibles DP y Motor. Los laterales pueden ser completados y el tie back usado como lineers especiales.

Desventajas:   

Limitada extensión, record 1200’ Pobre control direccional Herramientas especiales son requeridas

RADIO MEDIO: La tasa de construcción de este pozo consiste de una sección de contruccion, sección tangente y sección horizontal. Dos diferentes BHA´s son necesarios. RADIO LARGO: Este es el tipo más común de pozos horizontales, especialmente pozos costa afuera (Offshore). El BUR es usualmente de 2-6°/100’ . El BHA mas común usado es un sistema dirigible con un simple codo desviador y un motor de fondo. CONSIDERACIONES DE DISEÑO DEL PERFIL DE POZO Definición del objetivo: Dependiendo del tipo de diseño curva simple ó curva doble. Diseño de Curva Simple: en este diseño el ángulo del pozo es construido de 0° (KOP) hasta 90° en el punto de entrada al reservorio. Se debe conocer las tendencias de desviación de la barrena según las características de la formación a fin de evitar pérdidas del objetivo debido a un excesivo ó insuficiente BUR “Si el BUR es demasiado bajo la trayectoria del pozo fallara y pasara debajo l objetivo, si es muy alto el paso del pozo también fallara y estará por encima del objetivo, una corrección costosa será necesario” Ecuaciones de Diseño

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H1= Desplazamiento horizontal de la sección de construcción. L1= longitud de la sección de construcción. DISEÑO DE CONSTRUCCION DOBLE CURVA Si el BUR es demasiado alto la trayectoria del pozo pasara encima del objetivo y requerirá una re perforación, si el BUR es demasiado bajo la trayectoria del pozo también fallara y pasara debajo del objetivo y no será encontrado. Los problemas mencionados pueden ser resueltos teniendo una sección tangente debajo de la sección inicial de construcción de la curva y luego un BUR requerido para alcanzar el reservorio. Sección Tangente.

V2= Altura vertical de la sección tangente. H2= Desplazamiento horizontal de la sección tangente Sección de Construcción

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V3= Altura vertical de la sección de construcción I3= ángulo de inclinación, usualmente 90° L3= Longitud de la sección de construcción Ejercicio: Diseñar un pozo con dos secciones de construcción y una sección tangente, desde la superficie al objetivo con un ángulo de ingreso de 90° dado los siguientes datos.

BUR1= 5,5° BUR2=10° Objetivo: 10000 pies TVD Ángulo Sección tangente: 50° Longitud Sección tangente: 500 pies Calcular: 1. Primer u Segundo KOP 2. Desplazamiento Horizontal total 3. Profundidad medida en el punto de entrada al reservorio

Pozo Horizontal de curva simple

Pozo horizontal de doble curva

Torque y Drag En un pozo direccional la fricción entre la sarta de perforación y las paredes del pozo producen torque y drag (fuerzas de arrastre). Las fuerzas de arrastre aparecen cuando la sarta esta en movimiento (ascendentedescendente) y el torque es producido cuando la sarta esta en rotación. El conocimiento del torque y drag, permitirá realizar una optima selección de un perfil de pozo y selección del tamaño y peso de los componentes de la sarta. En pozos horizontales es común usar HWDP a lo largo de la curva para contrarestar las fuerzas causadas por el pandeo (doblamiento) y arrastre. Las siguientes predicciones deben ser echas cuando se diseña un pozo horizontal:    

Torque y Drag durante la perforación con rotación en superficie. Torque y Drag durante el uso de un motor de fondo dirigible. Fuerzas de arrastre durante los repasos del pozo. Fuerzas de pandeo en la sarta de perforación.

Torque Sección Horizontal

Sección Final de Construcción WOB> 0,33*Wm*R usar:

WOB>0,33*Wm*R usar:

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R: Radio de curvatura Sección Tangente

Se debe conocer el factor de fricción (f) y el ángulo en la sección tangente

FUERZAS DE ARRASTRE Fuerzas de arrastre durante los viajes ó repasos (Tripping ó Hoisting). Perforando en fuerzas de arrastre es el principal limitante de la perforación de pozos horizontales y de alcance extendido desde que el punto a ser alcanzado por la sarta de perforación no puede caer bajo su propio peso como pasaría en un pozo vertical. Las siguientes ecuaciones se aplican en operaciones de repaso ó con un motor de fondo dirigible: Sección horizontal:

Sección de construcción

Si Fo< 0,25(0,85)*Wm*R Fo< 0,85*Wm*R (Operaciones de repaso) aplicar:

Si Fo> 0,25(0,85)*Wm*R , aplicar:

Sección tangente:

Fuerzas de arrastre con un motor direccional Sección Horizontal:

Sección de Construcción Las fuerzas de arrastre en la sección de construcción es una funsion de la fuerza axial de compresión (Fo) al final de la curva. Asumiendo una sección de construcción, la Fo al final de la curva será la suma del WOB y el Dh Fo= Dh+WOB Si Fo<0,25*Wm*R Db= 0,4*Wm*R

Si Fo>0,25*Wm*R Db= 0,25*Wm*R+0,65*Fo Seccion Tangente D= Wm*L*f*sen Ejercicio: Según los siguientes datos de un pozo: Radio de curva: 1042 pies Sección Horizontal: 1500 pies WOB: 30,000 lbsf MW: 9.2ppg BHA compuesto en su mayoría por HWDP HWDP, 5”, 50 #/’, OD herramienta 6,5” Calcular: 1. Torque durante la rotación de fondo. 2. Torque y Drag durante la perforación en modo dirigible 3. Cual será el punto de cedencia “slack of weight” si la sección horizontal tiene 1000 pies de 22,6 #/’ de DP y 500 pies de HWDP 4. Hoisting drag con 1500 pies HWDP como BHA