LA PERFORACIÓN PROFUNDA
PROYECTO DE PERFORACION DE UN POZO EXPLORATORIO
PROFUNDO EN YACIMIENTO RAMOS
Jornadas de Perforación, Terminación, Reparación y Servicio de Pozos (SALTA – Argentina)
ESTRUCTURA PROFUNDA
Ubicación
Ladera Este de la Sierra de San Antonio
Modo de definición del objetivo
-4 2 5 0 m b n m
Sísmica 2D y Modelos Estructurales
Objetivo
Una segunda escama desvinculada de la anterior
5 KM
Aval: Diferencia estructural existente
Riesgo geológico
Presencia de la estructura y propiedades del
reservorio
PROYECTO DE PERFORACION DE UN POZO EXPLORATORIO PROFUNDO EN YACIMIENTO RAMOS
CONDICIONANTES DEL DISEÑO
Pozo exploratorio
5700m de profundidad; vertical
Formaciones que inducen pérdidas parciales y totales
Itacuami, Tupambi, Tarija, Huamampampa, Santa Rosa, Icla, Falla
Formación productiva fracturada depletada
Huamampampa I
Formaciones con inestabilidad mecánica
Los Monos I, Icla y Santa Rosa
Marcada diferencia de presiones porales en Fm Contiguas
Los Monos y Huamampampa I, Icla y sus Arenas 5 y 7, Santa Rosa y sus arenas
PROYECTO DE PERFORACION DE UN POZO EXPLORATORIO PROFUNDO EN YACIMIENTO RAMOS
FORMACIONES, PRESIONES Y CAÑERÍAS
• Prognosis estratigráfica
– Presiones de poro
– Pérdidas parciales y totales
– Inestabilidad Mecánica
• Ventana segura de fluidos
• Profundidades de entubación
– Geometría del pozo
» Herramientas
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EQUIPO DE PERFORACIÓN
•
CONTRATISTA:
•
H&P
•
EQUIPO:
• National 1625 M (eléctrico)
•
POTENCIA:
•
•
CAPACIDAD DE IZAJE:
•
•
Activo y reserva 410 m3
ZARANDAS:
•
•
3 Gardner Denver PZ11 Triplex 1600HP
VOLUMEN PILETAS:
•
•
Varco – 1,450,000lbs - 85,000lbs-ft
BOMBAS DE LODO:
•
•
1,500,000lbs
TOP DRIVE:
•
•
3000HP
2 Derrick Scalpers y 4 Derrick Flo-line
TUBULARES:
•
DP 6 5/8” S135 (27,7lbs/ft) y DC 11” (299lbs/ft)
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1RA ETAPA (TRANQUITAS – 0 a 37m)
•
30” CSG
FORMACIÓN:
• No consolidada
• Pérdidas durante la perforación
• No retorno a superficie en cementación
•
OPEN HOLE 36”:
• Tres etapas: OH de 17 ½”, luego ensanchado
a 28” y por último el ensanchado a 36”
• Uso de extendedor bentonítico
• INCL: 0,75º
•
PÉRDIDAS:
• 420m3 totales
• 21ton de obturante
• Circulación mediante eyector
•
CEMENTACIÓN:
• Sistema inner string
• Retorno a superficie
CASING
ZAPATO
DRIFT
PESO
GRADO
CONEXIÓN
CONDUCTOR 30”
37m
28.000”
234.29lb/ft
X - 52
XLF
PROYECTO DE PERFORACION DE UN POZO EXPLORATORIO PROFUNDO EN YACIMIENTO RAMOS
2DA ETAPA (TRANQUITAS - 37 a 363m)
•
30” CSG
FORMACIÓN:
• No consolidada
• Con lodo convencional pérdidas totales de
circulación
24” CSG
•
OPEN HOLE 28”:
•
•
•
•
•
Imprescindible la utilización de amortiguador
Trépanos XT1S (115M)/XT12S(435M)
ROP (1,65 a 2,39m/h)
INCL: 0.25º
LODO:
• Espuma Rígida
• Buen acarreo de cutting
•
CONDUCTOR CASING 24”:
• Correcto calibrado
•
CEMENTACIÓN:
• Sistema inner string
• Top Job (8 lechadas al 2.5% CaCl)
CASING
ZAPATO
MaxOD
DRIFT
PESO
GRADO
CONEXIÓN
INTERMEDIATE 24”
363m
25.00”
22.50”
159.2lb/ft
K - 55
TER
PROYECTO DE PERFORACION DE UN POZO EXPLORATORIO PROFUNDO EN YACIMIENTO RAMOS
3RA ETAPA (363 a 1149m)
30” CSG
•
FORMACIÓN:
• No consolidada
24” CSG
• Importantes fracturas
18 5/8” CSG
• Aporte de agua de formación
•
OPEN HOLE 22”:
• BHA empaquetado
• Imprescindible uso de amortiguador
• Trépanos (415 – 435 - 445)
• ROP (1,9 a 3,5m/h)
• INCL: 4º
•
LODO:
• Espuma Rígida (2.5ppg, 44gpm, 1600scfm)
• Lodo aireado (6ppg, 600gpm, 1900scfm).
•
INTERMEDIATE CASING 18 5/8”: correcto calibrado
CASING
ZAPATO
MaxOD
DRIFT
PESO
GRADO
CONEXIÓN
INTERMEDIATE 18 5/8”
1149m
20.00”
17.25”
115.0lb/ft
N - 80
TER
PROYECTO DE PERFORACION DE UN POZO EXPLORATORIO PROFUNDO EN YACIMIENTO RAMOS
4TA ETAPA (LOS MONOS – 1149 a 2530m)
30” CSG
•
FORMACIÓN:
• Inestabilidad mecánica, aprisionamientos, lavado de
pozo, derrumbes, desmoronamientos, keyseat, dog
legs, etc
24” CSG
18 5/8” CSG
• Se recomienda la utilización de una densidad mayor
a 1,30gr/cm3 para breakouts menores a 90º
16” CSG
•
OPEN HOLE 19 ¼”:
• 16 ½” Bit 507Z (M423) –
• ROP (1,4 a 1,7m/h)
• PowerV 9 ½”
• PowerPulse 9 ½”
• Rhino Reamer 16000
ROP (Los Monos) - Ra.1012 Vs. Ra.1011
5,00
4,50
14 3/4" OH
4,00
3,42
3,50
3,00
2,50
1,62
Ra 1012
1,50
1,00
0,50
Ra. 1011
19 1/4" OH
2,00
1,70
1,60
1,41
H
M
-D
10
12
D
H
M
.+
.R
-R
10
12
.R
-R
10
12
PR
O
M
ED
.+
IO
Po
w
TO
TA
L
er
V
0,00
PROYECTO DE PERFORACION DE UN POZO EXPLORATORIO PROFUNDO EN YACIMIENTO RAMOS
4TA ETAPA (LOS MONOS – 1149 a 2530m)
30” CSG
•
HERRAMIENTAS:
• PowerV (Ra.1012) Push the Bit – Rotando
24” CSG
• Vertitrack (Ra.1011) Push the Bit – Deslizando
18 5/8” CSG
• Importancia del 6 5/8” DP 27.7lbs/ft (ID 5,901”)
•
16” CSG
LODO:
• Polynox + KCl. 1,37gr/cm3.
• Hidráulica (HHP, Q, Nozzle)
• ROP
• Calibre
50 metros de calibre en
LOS MONOS: Ra.1011 y
Ra.1012
PROYECTO DE PERFORACION DE UN POZO EXPLORATORIO PROFUNDO EN YACIMIENTO RAMOS
4TA ETAPA (LOS MONOS – 1149 a 2530m)
30” CSG
•
24” CSG
18 5/8” CSG
•
16” CSG
INTERMEDIATE II CASING 16”:
•
Ubicación del zapato
•
Selección del equipo
UTILIZACIÓN BOWL REDUCER:
•
Drift preventores: brida de 18 5/8” de
BOP Doble Esclusa
•
Sección B 21 ¼”
CASING
ZAPATO
MaxOD
ID
PESO
GRADO
CONEXIÓN
INTERMEDIATE II 16”
2530m
16.8”
14.25”
128lbs/ft
Q - 125
ATS-E/SC
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5TA ETAPA (HMMPA/ICLA – 2530 a 3020m)
30” CSG
•
FORMACIÓN:
24” CSG
18 5/8” CSG
• HUAMAMPAMPA
• Roca reservorio casi depletada
• 400m de espesor
• Lodo convencional implicaría pérdidas de
circulación y fracturas inducidas
16” CSG
13 3/8” LINER
• ICLA
• Aproximadamente 500m de espesor; 2 cuerpos
arenosos
• Uno inferior (arena 7), de 100 mts. de espesor, a
185 metros del techo de la formación;
• Uno superior (arena 5) - 25 metros de espesor
promedio, a unos 115 metros del techo de la
formación (ambas objetivos secundarios del
pozo)
• Posibles pérdidas de circulación, breakouts,
fracturas inducidas y pega diferencial
PROYECTO DE PERFORACION DE UN POZO EXPLORATORIO PROFUNDO EN YACIMIENTO RAMOS
5TA ETAPA (HMMPA/ICLA – 2530 a 3020m)
30” CSG
•
24” CSG
18 5/8” CSG
16” CSG
•
13 3/8” LINER
OPEN HOLE 16”:
•
Liner a bajar de max OD13 3/8”
•
Drift de la cañería anterior de 14.251”
•
Se perfora con un diámetro no standard de 14
¼” ensanchando a 16”
•
EWD de Tri-Max Underreamer mecánico
•
Trépanos XTD47RPC y 44 CGDX (627)
•
ROP (4,6 y 1,7 a 2,0m/h)
LODO:
•
Espuma con una ECD de 2.50ppg (40gpm,
1600scfm)
•
Formada por lodo base (bentonita, reductor de
filtrado, viscosificante y cal), surfactante y gas
natural (no se utiliza aire por el riesgo de formar
mezcla explosiva con el gas del reservorio)
•
Velocidad de arrastre para una correcta limpieza
(modificada directamente por caudal de gas)
•
Caudal de lodo base para tener en fondo la ECD
requerida
•
Formulación del mismo para alcanzar la
consistencia de espuma deseada
•
Paso a lodo gasificado ECD 5ppg (500gpm,
3000scfm)
PROYECTO DE PERFORACION DE UN POZO EXPLORATORIO PROFUNDO EN YACIMIENTO RAMOS
5TA ETAPA (HMMPA/ICLA – 2530 a 3020m)
•
COMBUSTIÓN: los fluidos de retorno junto con el cutting, se los
trató en un proceso de combustión llamado “educción” en el cual
participaron:
•
1 – Línea de 1” del Piloto
•
2 – Líneas de 2” de inyección de gas
•
1 – Línea de 2” de inyección de aire
•
1 – Línea de evacuación de exceso de agua
•
1 – Línea de 12” como Flow Line desde el pozo
PROYECTO DE PERFORACION DE UN POZO EXPLORATORIO PROFUNDO EN YACIMIENTO RAMOS
5TA ETAPA (HMMPA/ICLA – 2530 a 3020m)
30” CSG
•
24” CSG
18 5/8” CSG
LINER 13 3/8”:
•
Zapato en formación Icla antes entrar en Arena 5
•
Aislar Huamampampa de una densidad de lodo de 8.66ppg
•
El Tope de Liner con Top Packer se ubicaría 50 metros por
encima del zapato del 16” CSG.
16” CSG
•
13 3/8” LINER
CEMENTACIÓN:
•
Lechada de densidad 1880gr/litro
•
Anillo de aproximadamente 100m en la formación Icla
•
Top Packer
•
Liner de 11 ¾” y su posterior cementación completa
segunda barrera para la roca reservorio.
CASING
TOL
ZAPATO
MaxOD
DRIFT
PESO
GRADO
CONEXIÓN
DRILLING LINER 13 3/8”
2480m
3020m
13.375”
12.251”
68.00lb/ft
N - 80
HD – L
PROYECTO DE PERFORACION DE UN POZO EXPLORATORIO PROFUNDO EN YACIMIENTO RAMOS
6TA ETAPA (ICLA/STA.ROSA – 3020 a 3600m)
30” CSG
•
OPEN HOLE 13 ½”:
• Cañería a bajar de 11 ¾”
24” CSG
• Drift de la cañería anterior 12.251”
18 5/8” CSG
• Se perfora con trépano de 12 ¼” ensanchando con Rhino
Reamer
• Correcto calibrado
• Uso de gomas protectoras de CSG
16” CSG
13 3/8” LINER
11 3/4” LINER
•
LODO:
• Fluido bajo en sólidos
• Reductores de filtrado tipo almidones modificados
resistentes a temperatura y contaminantes
• Junto con agentes de puenteo se reduce al mínimo el daño a
la formación.
• Con este lodo también se perforará la próxima fase hasta
terminar de perforar Santa Rosa
PROYECTO DE PERFORACION DE UN POZO EXPLORATORIO PROFUNDO EN YACIMIENTO RAMOS
6TA ETAPA (ICLA/STA.ROSA – 3020 a 3600m)
•
30” CSG
DRILLING LINER II 11 ¾” (SD):
• Cañería de la siguiente etapa es de 9 5/8” y su OH de 10 5/8”
24” CSG
• Necesario que 11 ¾” CSG sea Special Drift de 10.625”
18 5/8” CSG
• La ubicación del zapato según ventana marcada por el gradiente
de fractura de Icla y pérdidas por fracturas naturales, según la
presión de poro de la parte pelítica de Santa Rosa o sus arenas y
con la condición de estabilidad mecánica de ambas formaciones
16” CSG
13 3/8” LINER
•
CEMENTACIÓN:
• Densidad de 1880gr/litro
11 3/4” LINER
• Anillo de cemento hasta Tope de Liner
• Cubriendo de esta manera la cementación incompleta y liner
de 13 3/8”de la fase anterior, formando así la segunda
barrera de revestimiento de Huamampampa
CASING
TOL
ZAPATO
MaxOD
DRIFT
PESO
GRADO
CONEXIÓN
DRILLING LINER II 11 ¾”
2430m
3600m
11.750”
10.625”
60.00lb/ft
TN – 140 DW
HD – L
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7MA ETAPA (STA.ROSA – 3600 a 4811m)
30” CSG
•
FORMACIÓN:
• SANTA ROSA
• Gran anisotropía de esfuerzos horizontales
• Fracturas naturales
• Derrumbes por breakout y pega diferencial
24” CSG
18 5/8” CSG
16” CSG
•
13 3/8” LINER
BOCA DE POZO: se modifica al stack de 13 5/8” 10M del equipo;
permanece hasta terminar la fase.
• BOP Anular (13 5/8” 5M)
• BOP Doble Esclusa (13 5/8” 10M)
11 3/4” LINER
• Drilling Spool (13 5/8” 10M)
• BOP Simple Esclusa (13 5/8” 10M)
• Brida Doble Esparragada (13 5/8” 10M x 16 ¾” 10M)
9 5/8” TIE BACK
• Sección “C” (16 ¾” 10M x 21 ¼” 5M)
• Sección “B” (21 ¼” 5M x 26 ¾” 3M)
• Sección “A” (26 ¾” 3M)
PROYECTO DE PERFORACION DE UN POZO EXPLORATORIO PROFUNDO EN YACIMIENTO RAMOS
7MA ETAPA (STA.ROSA – 3600 a 4811m)
30” CSG
•
24” CSG
OPEN HOLE 10 5/8”:
• Correcto calibrado del pozo será necesario
• Uso de camisas estabilizadoras para una mayor suavidad de
la geometría del pozo
18 5/8” CSG
16” CSG
•
INTERMEDIATE III 9 5/8”(SD):
• Ubicación del zapato una vez dado el pase a la repetición de
Los Monos, una vez pasada la falla la que podrá presentar
pérdidas parciales y totales de circulación
13 3/8” LINER
• Cañería de la siguiente etapa 7” con OH de 8 ½” se hace
necesario que 9 5/8” CSG sea Special Drift de 8.500”
11 3/4” LINER
• Correr un Tie Back, dejando de lado ya el objetivo
secundario de las Arenas de Icla y Santa Rosa al quedar
ambas con dos cañerías superpuestas
9 5/8” TIE BACK
CASING
TOL
ZAPATO
MaxOD
DRIFT
PESO
GRADO
CONEXIÓN
DRILLING LINER III 9 5/8”
4700m
4811m
9.625”
8.50”
53.50lb/ft
TN – 140 DW
HD – L
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8VA ETAPA (LOS MONOS II – 4811 a 5260m)
•
30” CSG
24” CSG
18 5/8” CSG
BOCA DE POZO: se modifica al stack de 13 5/8” 15M y se
coloca Sección D. El stack es el que permanece hasta
finalizar perforación:
• BOP Anular (13 5/8” 10M)
• BOP Doble Esclusa (13 5/8” 15M)
16” CSG
• Drilling Spool (13 5/8” 15M)
• BOP Simple Esclusa (13 5/8” 15M)
• Sección “D” (13 5/8” 15M x 16 ¾” 10M)
• Sección “C” (16 ¾” 10M x 21 ¼” 5M)
13 3/8” LINER
• Sección “B” ( 21 ¼” 5M x 26 ¾” 3M)
• Sección “A” (26 ¾” 3M)
11 3/4” LINER
9 5/8” TIE BACK
•
FORMACIÓN:
• LOS MONOS II
7” LINER
• Se esperan poco más de 400m que actuarían de sello
de la repetición de Huamampampa
PROYECTO DE PERFORACION DE UN POZO EXPLORATORIO PROFUNDO EN YACIMIENTO RAMOS
8VA ETAPA (LOS MONOS II – 4811 a 5260m)
30” CSG
•
DRILLING LINER III 7” (SD):
• Ubicación del zapato una vez dado el pase a la repetición
de Huamampampa
24” CSG
18 5/8” CSG
• Cañería de la siguiente etapa de 5” y su OH de 6”
• Necesario que 7” CSG sea Special Drift de 6.000”
16” CSG
13 3/8” LINER
CASING
TOL
ZAPATO
MaxOD
DRILLING LINER III 7”
4700m
5260m
7”
DRIFT
PESO
GRADO
CONEXIÓN
6”
32.00lb/ft
TN – 140 HC
HD – L
11 3/4” LINER
9 5/8” TIE BACK
7” LINER
PROYECTO DE PERFORACION DE UN POZO EXPLORATORIO PROFUNDO EN YACIMIENTO RAMOS
9NA ETAPA (HMMPA II – 5260 a 5700m)
30” CSG
•
FORMACIÓN:
24” CSG
• Huamampampa II. Objetivo principal.
• Se estima una presión de poro de 1020gr/litro, más
de 9000psi.
18 5/8” CSG
• Posibles pérdidas de circulación
16” CSG
•
PRODUCTION LINER 5”:
• Correcto calibrado para la bajada
• Capaz de soportar una presión de colapso de
17000psi
13 3/8” LINER
11 3/4” LINER
9 5/8” TIE BACK
CASING
TOL
ZAPATO
MaxOD
PRODUCTION LINER 5”
5160m
5700m
5”
7” LINER
5” LINER
DRIFT
PESO
GRADO
CONEXIÓN
4.151”
18.00lb/ft
TN – 140 HC
HD – L
PROYECTO DE PERFORACION DE UN POZO EXPLORATORIO PROFUNDO EN YACIMIENTO RAMOS
CONCLUSIÓN
Rotura STB
21 1/4”
(perforando)
Rotura Pin STB
14 1/8”
(armando BHA)
Rotura Pin STB
14 1/8”
(armando BHA)
Rotura
JAR 9 1/2”
(Perforando)
60Hs. Rotación
Aprisionamientos,
derrumbes,
pérdidas, tapones
de cemento
Rotura
XO
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CONCLUSIÓN
30” CSG
30” CSG
30” CSG
24” CSG
24” CSG
24” CSG
18 5/8” CSG
18 5/8” CSG
18 5/8” CSG
16” CSG
16” CSG
13 3/8” LINER
16” CSG
13 3/8” LINER
13 3/8” LINER
11 3/4” LINER
11 3/4” LINER
9 5/8” TIE BACK
9 5/8” TIE BACK
7” LINER
7” LINER
5” LINER
5” LINER
11 3/4” LINER
9 5/8” TIE BACK
7” LINER
5” LINER
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Proyecto de un Pozo Exploratorio en Yacimiento Ramos