PERFORACIÓN IV

1. ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA
“MCAL. ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
BOLIVIA
PERFORACION PETROLERA II
“HERRAMIENTAS DE MEDICION”
DANNY GABRIELA VILLARROEL ENCINAS
CARLOS ANDRES GARCIA GADELLA
RODRIGO RUEDA CAMPERO
SANTA CRUZ - 2014

2. CAPITULO 1. GENERALIDADES

3. 1. INTRODUCCIÓN
Los datos direccionales tales como la posición del pozo y el toolface se pueden
obtener durante un registro direccional usando instrumentos magnéticos o
giroscópicos. Estos instrumentos magnéticos o giroscópicos se pueden además
clasificar en “convencionales” o “de alta tecnología”.
Los instrumentos convencionales usan unidades mecánicas de ángulo
combinadas con brújulas magnéticas o giroscopios direccionales y cámaras con
película para grabar las lecturas de los instrumentos.
Los instrumentos de alta tecnología utilizan acelerómetros de grado inercial
combinados con magnetómetros sensores de tasa de giro de nivel de rotación y
memoria electrónica de estado sólido (chips) o comunicación electrónica de
superficie y líneas conductoras.
Los instrumentos magnéticos tanto convencionales como de alta tecnología están
diseñados para tomar lecturas estacionarias del campo magnético terrestre. Por lo
tanto, necesitan estar distanciados de la sarta de perforación y otros aparejos de
fondo para minimizar la interferencia con el campo magnético terrestre. Este
espaciamiento se logra con corridas de estos instrumentos con partes no
magnéticas y alojados en tubería de perforación no magnéticas durante la
perforación.
Los instrumentos magnéticos no están diseñados para ser usados en el
revestimiento, o cuando hay presencia de otras fuentes grandes de interferencia.
Los pozos con revestimiento afectarán a menudo los instrumentos magnéticos,
incluyendo un MWD. En la mayoría de los casos, se necesitan entre 20 y 75 pies
de distancia entre pozos para evitar la interferencia magnética.

4. CAPÍTULO 2. DESARROLLO DEL TEMA

5. 2.1 INSTRUMENTO MAGNÉTICO DE TOMA SENCILLA (SINGLE
SHOT)
El single shot es una herramienta de medicion direccional que utiliza una brújula
para medir la dirección como la inclinación utilizando una plomada o arco de
desviación diseñados para buscar el lado bajo del pozo.
2.1.2 COMPONENTES BASICOS
Hay cuatro componentes básicos en una herramienta de single shot:
• Brújula/Unidad angular
• Cámara fotográfica
• Medidor de tiempo
• Baterías
La brújula/unidad angular, es el sensor y da lecturas de inclinación y dirección del
pozo y, en algunas circunstancias, toolface.
Todas las partes están selladas en una cámara de fluido para dar un efecto
amortiguador. El péndulo permanece vertical cuando el instrumento está inclinado.
La distancia entre el centro del péndulo y el eje central de la herramienta da una
medida de la inclinación.
En este instrumento, una brújula transparente flota en un líquido. El líquido actúa
como amortiguador, y fija la posición de la brújula de manera que se pueda
registrar el grado de desviación. Al mismo tiempo, un imán en la brújula hace girar
la brújula de modo que sus líneas de norte y sur estén apuntando hacia los polos
magnéticos de la tierra. Entonces el ángulo de desviación y la dirección en la que
va la desviación se registran. En la parte superior del instrumento hay un
cronómetro regulador de tiempo. En el fondo está el dispositivo registrador, que en
este caso consiste de equipo fotográfico

6. Cuando se ha perforado un intervalo de profundidad especificado debajo del punto
de inspección previo, se prepara el instrumento y se ensambla para meterlo. El
disco fotográfico se inserta en la cámara, y el cronómetro se ajusta para el tiempo
total que se necesita para tener listo el instrumento. Se agrega un pequeño
intervalo de tiempo para permitir que el péndulo quede en reposo después del
descenso. La cámara y el reloj se ensamblan y se mandan al fondo del hoyo. Al
terminar el intervalo de tiempo fijado en el reloj, éste (el reloj) conecta la luz
operada por la batería.
La luz brilla a través de la brújula transparente que está flotando, que tiene marcas
de brújula opacas grabadas en su parte inferior. Las marcas de la brújula se
proyectan así por el lente de la cámara sobre el disco fotográfico sensibilizado.
Después de que se ha expuesto el disco a la luz un tiempo suficientemente largo,
el reloj desconecta la luz y el instrumento queda listo para sacarse del hoyo. Ya en
la superficie, el disco se revela y se conserva como un registro permanente.
La brújula de un instrumento de registros direccionales se coloca en un drill collar
no magnético (non-magnetic drilling collar, NMDC) para aislarla de la interferencia
de la sarta de perforación. La ubicación del instrumento dentro de la NMDC varía
con la dirección del pozo, la latitud y la herramienta de fondo.

7. 2.2 INSTRUMENTO MAGNÉTICO TOM MÚLTIPLE (MULTI SHOT)
Esta herramienta de medicion direccional proporciona multitomas que dan una
mejor idea de la trayectoria del pozo.
Este registro generalmente se corre cuando se saca el aparejo de perforación, o
bien por un cambio de broca o por un viaje de limpieza. Como su nombre lo indica,
se toma una sucesión de registros direccionales a intervalos regulares de
profundidad (típicamente la longitud del aparejo) a través de la sección del pozo
abierto.
La herramienta se coloca en el pozo por encima o por debajo de un NMDC junto
con la herramienta de fondo el cual sienta sobre un sostenedor tipo totco.
El instrumento de registro de Toma Múltiple es un instrumento que proporciona
una información direccional confiable del pozo. El instrumento provee un registro
continuo de inclinación vertical y la dirección magnética de la trayectoria del pozo.
El tamaño del instrumento es de 1.1/4” de diámetro que es instalado en unos
tubos protectores de OD.

8. El instrumento consta de unidad de compás y medidora de ángulos, conjunto de
cámara, fuente de energía, porta películas y preciso cronómetro para control del
tiempo.
El instrumento se puede bajar por dentro de la sarta de perforación para situarlo
en un portamechas antimagnético, de modo que se puedan tomar datos
direccionales mientras la sarta se saca del pozo.
También se puede insertar en la superficie dentro de un portamechas
antimagnético, a fin de tomar los registros al bajar la sarta. Y si se desea, se
puede usar con cable en pozo abierto.
Los registros se pueden tomar a la profundidad que se desee mientras el
instrumento se desplaza por el recinto del pozo
Ejemplo de película multitomas con una serie de tomas de registros direccionales
La película que contiene la información se puede revelar y leer, computando los
resultados en el lugar de trabajo.
El reloj en el instrumento de varios lecturas se fija a tiempo para que la película
avance un cuadro y se tome una exposición a cada intervalo de 90 pies (27.43
metros) a medida que se saca del hoyo la tubería o al sacar el instrumento en un
cable de acero.
La bola siempre se pone en reposo en la parte baja del plato, indicando la
dirección y la inclinación y se fotografía en esta posición.

9. 2.3 MEASUREMENTS WHILE DRILLING (MWD)
Son instrumentos que poseen las compañías de tal manera que se pueda registrar
mediciones durante la perforación y son muy utilizados en la actualidad en la
perforación direccional.
Los dos sistemas MWD más comunes son el sistema de pulso de presión y el de
transmisión de pulsos modulados de presión.
El sistema MWD utiliza pulsos para transmitir la información de la herramienta a la
superficie en forma digital es decir binaria. Estos pulsos son convertidos en
energía eléctrica por medio de un transductor en superficie los cuales son
decodificados por una computadora y nos indican la profundidad Meassure Depth,
la inclinación y el Azimuth.

10. 2.4 Logging While Drilling (LWD)
Es una técnica para transmitir las herramientas de registro en el fondo del pozo
como parte del ensamblaje de fondo (BHA).
La Herramientas LWD trabaja con un sistema de medición durante la perforación
(MWD) para transmitir los resultados de medición parcial o completa a la superficie
a través de un pulsador normalmente lodo de perforación u otras técnicas
mejoradas, mientras que las herramientas LWD se encuentran todavía en el pozo,
que se llama "tiempo real de datos" . Los resultados completos de medición se
pueden descargar de las herramientas LWD después de que se sacan del hoyo,
que se llama "datos de la memoria".
Toman registros de gamma ray, registro de densidad, porosidad neutrón, Caliper,
Resistividad, Registro sónico, Presión de Formación e imágenes de sondeo.
2.5 WIRELINE
Una herramienta dirigible Wireline es una herramienta de registro direccional que
se usa para dar lecturas continuas a la superficie de los datos de registros
direccionales mientras se perfora el pozo con un sistema de navegación.
Se corre una sonda electrónica en una línea conductora y va sentado en un
sustituto orientador puesto sobre el motor o sobre el MWD. En la sonda están los
sensores electrónicos que miden la inclinación, el azimut y el toolface del pozo.

11. Los resultados del registro direccional son transmitidos desde la sonda vía el
conductor hacia la superficie, donde un computador analiza la señal y da una
lectura digital de los ángulos medidos.
Este método de registro ofrece varias ventajas sobre los de single shot.
• Se ahorra tiempo de taladro al eliminar la gran cantidad de viajes de Wireline que
se necesitan para tomar registros direccionales y chequear la orientación.
• El monitoreo continuo reduce el riesgo de que el pozo se desvíe, reduciendo por
lo tanto el número de corridas.
• Debido al mejor control, la trayectoria del pozo debería ser más suave con
menos patas de perro.
La aparición de las herramientas MWD ha significado el uso limitado de este tipo
de herramienta, sin embargo algunas aplicaciones especiales como la perforación
de Radio Corto y la perforación con Aire utilizan esta tecnología.
2.6 Herramienta de Survey Electrónico Magnético (EMS)
El EMS es lo último en tecnología de registros direccionales magnético
electrónicos de multitomas para pozos, alcanzando nuevos estándares de
precisión en registros direccionales magnético usando acelerómetros y
magnetómetros triaxiales para medir una variedad de parámetros dentro del pozo.
Además de la inclinación y la dirección del pozo, calcula el ángulo de inclinación
magnética y la fuerza del campo en cada estación de registro direccional. Estos
valores se usan para calcular la interferencia magnética en el pozo, validando las
medidas de los registros direccionales.
Además, el EMS mide la temperatura y está diseñado para un rango entre 0 y
125° C. El EMS se arma en superficie y luego es corrido como un multitomas
estándar.

12. La herramienta EMS se puede programar para el modo de toma única, multitomas,
con los tiempos de retardo variables y los intervalos de las estaciones calculados
en la superficie.
El equipo de superficie incluye un computador portátil resistente, el cual procesa
los resultados, y una impresora para el sistema.
Después de tomar los registros direccionales, la herramienta se reconecta al
computador del sistema, el cual procesa los datos e imprime un reporte en el lugar
del pozo.
Como usa una memoria electrónica para guardar los datos, el sistema elimina
muchas de las fuentes de error asociadas con los sistemas de cámaras, como el
error en la introducción de los datos o malas interpretaciones.

13. CAPÍTULO 3. CONCLUSIONES

14. 3.1 CONCLUSIONES
 Se concluye que con ayuda de las herramientas direccionales podemos
tener conocimiento tanto del ángulo de inclinación como del azimut.
 Las herramientas SINGLE SHOT como la MULTI SHOT ya no se las usa
con mucha frecuencia en la actualidad por la ambigüedad que tienen.
 Con el desarrollo de la tecnología se han implementado nuevas
herramientas capaces de predecir el comportamiento de la sarta en la
perforación direccional.

15. BIBLIOGRAFIA

16. BIBLIOGRAFIA
http://www.scribd.com/doc/55423338/Herramientas-de-Medicion-y-Registro
http://www.scribd.com/doc/61747376/Herramientas-de-Perforacion-Direccional
http://www.weatherford.com/weatherford/groups/web/documents/weatherfordcorp/
www018802.pdf
http://materias.fi.uba.ar/6756/Perforacion_direccional_1C_07.pdf