Uso de Tapones Composite en
Completaciones de
Pozos de Gas
Ing. Edgardo R. Alfaro
Ingeniería de Pozo
Gerencia de Producción
Petrobras Argentina S. A.
[email protected]
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Agenda
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•
•
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•
Tecnología Composite
Ambiente de uso de los Tapones Composite
Aplicaciones
Problemas
Análisis de un caso
Conclusiones
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Tecnología Composite
•
•
•
•
Construcción de los CBP
Distintos tipos en la industria
Aplicaciones de los distintos tipos
Disponibilidad
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Tecnología Composite
• Los Tapones están construidos de materiales especiales
plástico, fibras y cerámico.
• Dos Modelos
•
CBP Ciego
•
CBP de bola
• Diseño de Mordazas en Oposición, permite su rotación
con fresa de manera casi completa.
• Gomas Empaquetadoras de alta resistencia.
• Soportan altas presiones diferenciales.
• Varias marcas disponibles en el mercado.
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Agenda
•
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•
•
•
•
Tecnología Composite
Ambiente de uso de los Tapones Composite
Aplicaciones
Problemas
Análisis de un caso
Conclusiones
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Ambiente de uso
• Su aplicación es en
reservorios de múltiples
arenas estimuladas.
• Permite separar niveles
productivos fracturados y
mantiene
las
zonas
inferiores
estimuladas
“vivas” (no ahogadas).
• Conducen el gas de las
zonas
inferiores
estimuladas ayudando al
“flowback” de la zona
superior recién fracturada
(de bola).
• Permiten aislar las zonas
para operar con seguridad
(ciegos).
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Agenda
•
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•
•
•
Tecnología Composite
Ambiente de uso de los Tapones Composite
Aplicaciones
Problemas
Análisis de un caso
Conclusiones
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Aplicaciones
• Se utilizaron de manera individual o combinados
• Se usaron para:
• Marcar fondo de pozo
• Separar zonas productivas manteniendo el pozo
“vivo”.
• Aislar pozo “vivo” de la superficie para realizar
operaciones en boca de pozo.
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Agenda
•
•
•
•
•
•
Tecnología Composite
Ambiente de uso de los Tapones Composite
Aplicaciones
Problemas
Análisis de un caso
Conclusiones
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Problemas encontrados
• Imposibilidad de realizar
usando CBP de bola.
bombeos
diagnósticos
• Profundidades de fijación relativas a las zonas muy
diferentes.
• Presiones operativas diferentes
composite seleccionado.
para
el
tapón
• Selección errónea de orificios en superficie durante la
rotación del tapón.
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Bombeo diagnostico y Tapón Composite
• La primera zona inferior fracturada, esta aislada con un tapón
composite de bola.
• Se realiza el bombeo diagnostico de la segunda zona y se observa
la declinatoria de presión.
• Durante la declinatoria se produce en algún momento un equilibrio
de presiones que provoca una perturbación en el registro de presión.
• Siendo:
• P1 presión poral zona inferior
• P2 presión poral zona superior
• Los casos posibles son tres:
• P1< P2
• P1 = P2
• P1> P2
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
CASO N° 2: P2 = P1
CASO N° 1: P2 > P1
P2
P2
DP = 0
DP
P1
P1
CASO N° 3: P2 < P1
P2
DP(-)
P1
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Profundidad de fijación
•
No hay criterios definidos de selección de profundidades.
•
•
El criterio normal es usar el de cementación a presión.
Análisis realizados
•
Pfondo
Punzado
Superior
Posicionamiento cerca del punzado inferior:
• Columna de agente de sostén muy larga.
H relleno
• Fluencia no adecuada de la zona inferior.
• Excesiva cantidad de agente de sostén a limpiar
posteriormente.
•
Posicionamiento cerca del punzado superior:
Tapón Composite
• Poco agente de sostén sobre el tapón.
• Fluencia mas efectiva.
• Poca cantidad de agente de sostén a limpiar.
• Aumenta el riesgo de librado por expansión del casing.
•
Pformación
H fijación
CRITERIO UTILIZADO
•
Fijar tapón Composite en cuerpo de casing (lejos de la cupla).
•
Distancia de 5 a 7 metros del punzado superior.
•
Probar hermeticidad a la máxima presión estimada.
Punzado Inf.
Fracturado
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Presiones operativas
• Selección del Tapón Composite.
• Presión de reservorio inferior (menor a la estimada).
• Presión diferencial (mayor a la esperada).
• Alto riesgo de librado del tapón durante la operación.
• Se diseña una planilla de selección de Tapón Composite.
• Es CLAVE conocer con la mayor precisión la presión de la zona
inferior.
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Planilla de diseño
Pdif_FTCBP
8000
Pinf.
5000
5000
5000
5000
5000
5000
5000
Phid
4016
4016
4016
4016
4016
4016
4016
psi
Psup
1500
3000
4500
6000
7500
9000
10500
Profundidad
S.G.
Pfondo
5516
7016
8516
10016
11516
13016
14516
2800 m
1,01
DeltaP
516
2016
3516
5016
6516
8016
9516
16000
Presiones diferenciales
14000
12000
psi
10000
8000
6000
4000
2000
0
1500
3000
4500
6000
7500
9000
10500
Psuperficie
Pinf.
Phid
Pfondo
DeltaP
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Orificios de circulación
23 mm
• Los Tapones Composite se rotan
con Coil Tubing, Motor de Fondo y
Fresa de diseño especial.
• Durante el fresado del tapón se
desprende material de distintos
tamaños.
• Estos trozos pueden taponar el
circuito de limpieza en superficie.
Luego hay que cerrar el pozo para
limpiarlo.
• La experiencia mostró que el orificio
adecuado oscila entre 16 y 20 mm
para evitar su obstrucción.
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Experiencias
realizadas
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Descripción general
De propuesta:
Fecha
Operación
Cliente
Pozo
Locación
Tipo de pozo
BHT
Conexión boca de pozo
Profundidad de tapones FDBP
Profundidad de tapones FDFP
Casing
Equipamiento
De realización:
07/03/2008
11 al 14/03/08
Rotación de siete tapones Fas Drill
Petrobras S.A.
RN-XXXX
Río Neuquén
Gas
243°F
4 1/16" 10000Psi
Primero:
2598 m - 8524 ft
Segundo:
2805 m - 9203 ft
Primero
3577m - 1176,2 ft
Segundo
3685m - 12090,5 ft
Tercero
3834m - 12579,4 ft
Cuarto
3835m - 12582,6 ft
Quinto
3872m - 12704,0 ft
4 1/2" - 13,5 lb/ft - P110
Coiled Tubing 1,75 in, QT-1000 - BHA Weatherford Bombeador - Piletas - Centrifuga recirculadora
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Ensamblaje de fondo y coiled tubing
0,28
Cuello de
pesca
(in)
2 7/8
2 3/8 Pack
-
0,66
2 7/8
2 3/8 Pack
2 7/8
-
3,20
2 7/8
2 3/8 Pack
2 7/8
1 1/8
0,10
2 7/8
2 3/8 Pack
92 mm
-
0,36
-
2 3/8 Pack
OD
(in)
ID
(in)
Longitud
(m)
Tubing Connector
2 7/8
1 3/4
Motor Head
2 7/8
Motor de fondo
Cuello de pesca
Descipción
Fresa
Longitud
Parcial
(ft)
Longitud
Total
Acumulada
(ft)
Volumen
Interno
(bbl/1000ft)
Volumen
Interno
(bbl/ft)
Volumen
Interno
(bbl)
Volumen
Interno
(L)
Volumen
Interno
(L/m)
Tramo
Espesor de
pared Nom.
(in)
1
0,156
1,438
112,78
370,00
112,78
2,009
0,00201
0,7432
118,16
1,0477
2
0,156
1,438
323,09
1060,00
438,86
2,009
0,00201
2,1292
338,50
1,0477
3
0,156
1,438
265,18
870,00
701,04
2,009
0,00201
1,7476
277,83
1,0477
4
0,156
1,438
609,60
2000,00
1310,64
2,009
0,00201
4,0174
638,69
1,0477
5
0,156
1,438
295,66
970,00
1606,30
2,009
0,00201
1,9484
309,76
1,0477
6
0,156
1,438
271,27
890,00
1877,57
2,009
0,00201
1,7877
284,22
1,0477
7
0,156
1,438
600,46
1970,00
2478,02
2,009
0,00201
3,9571
629,11
1,0477
8
0,156
1,438
344,42
1130,00
2822,45
2,009
0,00201
2,2698
360,86
1,0477
9
0,156 - 0,175
1,419
445,01
1460,00
3267,40
1,956
0,00196
2,8557
454,00
1,0202
10
0,175
1,400
252,98
830,00
3520,44
1,904
0,00190
1,5803
251,23
0,9931
11
0,175 - 0,188
1,387
320,04
1050,00
3840,48
1,869
0,00187
1,9622
311,95
0,9747
12
0,188
1,374
289,56
950,00
4130,04
1,834
0,00183
1,7422
276,97
0,9565
13
0,188 - 0,203
1,359
231,65
760,00
4361,69
1,794
0,00179
1,3635
216,77
0,9358
14
0,203
1,344
173,74
570,00
4535,42
1,755
0,00175
1,0002
159,01
0,9152
15
0,203
1,344
146,30
480,00
4381,73
1,755
0,00175
0,8422
133,90
0,9152
4681,74
15360,00
29,9
4761
TOTALES
ID
(in)
Longitud
Parcial
(m)
Conexión
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Fluido utilizado
Fluido bombeado durante la rotación
Fluido
Características
Concentración
Polímero
Gelificante
15 lbs/Mgal
Buffer
Buffer
1 gal/Mgal
Surfactante para gas
Agente Surfactante
1 gal/Mgal
Inhibidor de arcillas
Estabilizador de arcillas 1 gal/Mgal
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Tapón y boca de pozo
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Pozo
RN- XXXX
Casing
4-1/2" - 13,5 lbs/pie - P-110
ID 3,92" - Cupla Tenaris Blue
Drift
3,795"
Tapon
Tapon
2598 m
2805 m
8523 pies
9202 pies
E-9
Corte 14
Corte 13
3422 m
3427 m
11228
11244
5 m/16 pies
E-8
Corte 12
Corte 11
3519,5 m
3527,5 m
11547
11574
8 m/28 pies
E-7
Corte 10
Corte 9
3549,5 m
3555 m
11646
11664
6 m/18 pies
Tapón
3577 m
E-5
E-4
Corte 8
Corte 7
Corte 6
Corte 5
3607 m
3615,5 m
3656,5 m
3670 m
E-3
Tapón
Corte 4
3685 m
3727 m
Corte 3
Corte 2
3767 m
3781 m
Corte 1
Tapón
Tapón
Convencional
Convencional
Tapón
Convencional
Convencional
3822 m
3834 m
3835 m
3843 m
3866 m
3872 m
3882 m
3898 m
3921 m
12864 pies
E-6
E-3
E-1
Lajas
Lajas
Collar
11736 pies
11835
11862
11997
12041
12090 pies
12228
12360
12405
12540
12579 pies
12582 pies
12609
12684
12704 pies
12737
12789
CBP
CBP
FTCBP
Distribución de
Tapones en el
pozo
8 m/27 pies
FTCBP
14 m/45 pies
CBP
CBP
CBP
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Cartas Operativas
Rota 1° Tapón
Rota 2° Tapón
Rota 3° Tapón
Rota 4° Tapón
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Cartas Operativas
Rota 6° Tapón
Rota 5° Tapón
Rota 7° Tapón
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Tiempos netos de rotación insumidos
Tiempo
por Tapón
4,5
Ciegos
4,17; 30%
Tiempos Netos de
Rotación Tapones Composite
4,0
1,08; 8%
3,5
3,0
3,5; 26%
2,5
1,33; 10%
2,0
1,5
0,5; 4%
Ciego
1,0
2,25; 17%
0,5
0,67; 5%
0,0
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Agenda
•
•
•
•
•
•
Tecnología Composite
Ambiente de uso de los Tapones Composite
Aplicaciones
Problemas
Análisis de un caso
Conclusiones
Uso de Tapones Composite en Completaciones de pozos
Conclusiones
• Se presenta una herramienta de gran utilidad en las
completaciones de reservorios de gas cerrados.
• De fácil fijación operativa. Con cable ó Coil Tubing.
• Operación con el pozo “vivo”.
• Fresado simple.
• Pueden utilizarse combinados con tapones de bola y
ciegos.
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GRACIAS
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USO DE TAPONES COMPOSITE EN COMPLETACIONES DE