Sicb simulador integral

SICB: Simulador Integral para el Control de Brotes en Pozos Terrestres
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA
UNIDAD TICOMÁN
TESIS
“SICB: Simulador Integral para el
Control de Brotes en Pozos Terrestres.”
P R E S E N T A N :
Felipe Vicente Díaz González
Rodrigo Díaz De la Vega Santiago
ASESORES:
ING. FERNANDO BORGERT
M. en C. CARLOS CASTILLO ARREAGA
M. I. JAIME ORTIZ RAMIREZ
ING. AMANDO VARGAS DEL CAMPO
ING. RODOLFO LOHMAN MENDOZA

► Describir la aplicación SICB: SIMULADOR
INTEGRAL DE BROTE Y CONTROL DE POZO
► Automatizar el proceso que conlleva
recuperar el control de del pozo
► Proporcionar una herramienta práctica.
Objetivo

► Concepto de brote
► Definir los elementos principales del sistema
integral para control de brote
► Explicar las presiones ejercidas por la
formación.
► Describir las causas e indicadores de brotes
► Explicar los principales métodos y
procedimientos para el control de pozos.
► Conclusiones y anotaciones
Temas de presentación

► Uno de los retos principales en la industria petrolera es construir el
pozo para la extracción y explotación de hidrocarburos.
► Para llegar a la profundidad objetivo y mantener una estabilidad
mecánica del pozo, hay que vencer grandes presiones que se van
manifestando conforme llega al objetivo. Dichas presiones si no son
controladas pueden manifestarse a través de un brote de fluidos.
► Para apoyar al proceso de planeación, cálculo y prevención de los
brotes, se propone una herramienta basada en hoja de cálculo para su
fácil aplicación, la cual incorpora los métodos más utilizados en el
control hidráulico del brote y comparar sus resultados.
Introducción

CONCEPTOS GENERALES

Entrada de fluidos provenientes de la formación al pozo (agua, aceite y gas) en
forma descontrolada. Si éste tipo de evento no es controlado a tiempo, se
puede generar un reventón, el cual conlleva métodos mas complicados y las
consecuencias pueden ser ambientales, económicas y humanas.
Definición de Brote

BARRERAS QUE ACTUÁN EN
EL CONTROL DE POZO
Barrera
Mecánica
Barrera
Hidráulica
a) Barrera mecánica: compuesta
por los preventores
b) Barrera hidráulica: compuesta
por fluido de perforación, es decir,
la presión hidrostática del mismo;
y permanece activa mientras la
densidad sea la adecuada.
a
b

PRESIÓN
Se define como la fuerza aplicada a una
unidad de área. Su fórmula es:
PRESIÓN HIDROSTÁTICA
Presión ejercida por una columna de
fluido, debido a su densidad y altura
vertical
Presión =
𝐹𝑈𝐸𝑅𝑍𝐴
𝐴𝑅𝐸𝐴
=
𝐾𝑔
𝐶𝑚2 ò
𝐿𝑏
𝑃𝑔2
Ph =
Densidad del fluido gr cm3
x profundidad(m
10
Sistema inglés:
Ph = ᵨ ∗ h ∗ 0.052
► Presión de Poro
Gradiente de Poro
► Presión de Fractura
Gradiente de Fractura
► Presión de Sobrecarga
Gradiente de Sobrecarga
PRESIONES QUE SE EJERCEN
EN UN YACIMIENTO

PRESIÓN DE
FORMACIÓN
PRESIÓN
HIDROSTÁTICA
FLUIDO DE
PERFORACIÓN
PRESIÓN DE PORO
Es la presión que ejercen los fluidos contenidos
dentro de los espacios porosos de una roca.
Gradiente de presión normal : 0.465 psi/ft
Presión anormal del poro > 0.465 psi/ft
Presión subnormal del poro < 0.465 psi/ft
PRESIÓN DE FRACTURA
Es la presión a la cual se presenta una falla
mecánica de una formación.
PRESIÓN DE SOBRECARGA
Es el peso de los materiales (roca y fluido) que
se ejerce en un punto determinado en la
profundidad de la tierra.
BARRERA HIDRÁULICA QUE ACTÚA EN EL FONDO =
LODO DE PERFORACIÓN

CAUSAS E INDICADORES DE BROTES

DENSIDAD INSUFICIENTE DEL LODO
► Contaminación de fluidos de la formación
o en su manejo
► Por preparación incorrecta del lodo
► Por datos erróneos en los cálculos de
presión de formación
► Ocasiona reducción de la densidad de
lodo
Causas de los Brotes

LLENADO INSUFICIENTE DURANTE LOS VIAJES.
► El nivel de lodo decrece si no se llena el pozo
con lodo cuando se extrae tubería.

EFECTO DE SONDEO AL SACAR LA TUBERIA.
► Este ocurre cuando el fluido del pozo no
cae a la misma velocidad con la que se
saca la sarta, se crea una fuerza de
succión y se reduce la presión debajo de
la sarta.

Los indicadores de que el lodo fluye fuera
del pozo durante la perforación son:
► Al perforar
► Al sacar o meter tubería de perforación
► Sin tubería dentro del pozo
Otros indicadores de la presencia de un
brote son:
► El pozo acepta menos lodo o desplaza
más en los viajes
► Flujo sin circulación
► Aumento de volumen en presas
► Aumento en el gasto de salida
MÉTODOS DE IDENTIFICACION

► MENOR ACEPTACIÓN DEL LODO POR
PARTE DEL POZO.
Al meter tubería dentro del pozo, el lodo
se desplazará hacia la superficie. El
volumen de lodo desplazado deberá ser
igual al volumen de acero de la tubería
introducida. Si el volumen desplazado es
mayor que el volumen del acero, entonces
los fluidos de la formación estarán
entrando al pozo y forzando el lodo hacia
superficie.
INDICADORES AL METER O SACAR TUBERIA.

► FLUJO SIN CIRCULACIÓN.
Es una de los indicadores más comunes en el
control de pozos. Prácticamente es un pozo
fluyendo teniendo las bombas sin funcionar.

► AUMENTO EN GASTO DE SALIDA Y
AUMENTO DE VOLUMEN EN PRESAS.
Un aumento en el gasto normal de salida
es también una indicación de que está
ocurriendo un brote, que a su vez está
empujando lodo adicional fuera del pozo.
Esto a su vez ocasiona un aumento en el
volumen de las presas.

► DISMINUCIÓN DE LA PRESIÓN DE
BOMBEO Y AUMENTO DE
EMBOLADAS.
INDICADORES AL ESTAR PERFORANDO
Mayor fluidez de lodo en sarta
Mayor presión hidrostática
de fluido en sarta
Disminución de
presión de bombeo
Aceleramiento de bomba =
aumento de emboladas
Brote en espacio anular
(menor densidad)
Debido a que el brote tiene una densidad baja
y se ubica en el espacio anular, ocasiona que la
Ph dentro de la TP será mayor. Esto ocasiona
que el lodo fluya más rápido, dando como
consecuencia una disminución en la presión de
bombeo, aceleramiento de la bomba y que
aumenten las emboladas.

MÉTODOS Y PROCEDIMIENTOS
PARA EL CONTROL DE POZOS

CONTROL DEL POZO
Una vez presentado un brote es de suma
importancia recuperar el control del pozo
para poder continuar con las operaciones
correspondientes y completar el objetivo.
► Cuando se identifique la entrada de un
fluido invasor en base a los identificadores
mencionados, se deberá CERRAR EL POZO
INMEDIATAMENTE con la finalidad de
reducir al mínimo la entrada del fluido
invasor, con esto para evitar agravar la
situación y poder salvaguardar las vidas de
los trabajadores.

CONTROL DEL POZO
Factores que intervienen en la selección
del método adecuado:
► Tiempo para ejecutar el
procedimiento.
► Presión de superficie que
incrementará.
► Los esfuerzos en la formación.
► La complejidad del método que se
proponga.
► La destreza del personal para ejecutar
el método.

SELECCIÓN DEL
MÉTODO APROPIADO
REGISTROS DE POZO
(SISMICOS, RESISTIVOS,
RHOB, ETC.)
PROGRESO DE LA
PERFORACIÓN
BROTE CONFIRMADO
CÁLCULO DE LA
PRESIÓN DE PORO
INDICADORES DE BROTE
CÁLCULO DE LA
PRESIÓN DE FRACTURA
PROYECTO DE
PERFORACIÓN
REDUCCIÓN EN LA DENSIDAD
DE LODO
INCREMENTO DE VOLUMEN
EN PRESAS
INCREMENTO EN GASTO DE
SALIDA
PREPARAR LODO DE
CONTROL
REGISTRO DE PRESIÓN
DE CIERRE EN TP Y TR
CIERRE INMEDIATO DE POZO

► Método del Perforador
► Método del Ingeniero
► Método Concurrente
► Método Volumétrico
Métodos convencionales de control

• En el método del perforador, el fluido
invasor se circula hacia fuera del pozo
usando el lodo existente.
• Se requieren dos circulaciones completas
como mínimo para este método.
• En la primer circulación se expulsa el
brote hacia superficie.
• En la segunda circulación se llena el pozo
con lodo de control.
• Para este método se requiere mucha
experiencia de la persona que estará
controlando el estrangulador.
Resumen

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200
400
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800
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1200
1400
1600
1800
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
Presión(psi)
Emboladas acumuladas de bomba
1era. Circulación.
Presión en TP
Presión en TR
Se mantiene constante la
presión de circulación y la
presión en TP mientras el
gas se circula desde el pozo
La presión en TR llega a su
máximo cuando el gas llega
a superficie
Ambas presiones deberán
ser iguales al cerrarse el
pozo
Procedimiento

0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
Presión(psi)
2da. Circulación.
Presión en TP
Presión en TR
Presión Inicial de
Circulación
Presión Final de Circulación
La presión en la TR
permanece constante
mientras el lodo de
control se bombea
hasta la barrena
La presión en TR
disminuye al
bombearse el lodo a
superficie
Las presiones llegarán a
0 cuando la operación
haya finalizado.
Procedimiento

VENTAJAS
► Simple
► Menos cálculos matemáticos
► Mínimo tiempo de espera
► Se puede comenzar el control inmediatamente
► No necesita mucha información
DESVENTAJAS
► Se producen altas presiones en superficie
► Depende en mayor parte de la experiencia del
operador al manejar el estrangulador.
► El pozo se encuentra más tiempo bajo presión
► Mucho tiempo de estrangulamiento
► Requiere mayor tiempo debido las dos
circulaciones.

• En teoría éste método se usa para
controlar el pozo en una circulación.
• Cuando se tiene el lodo de control
preparado, se circula en el pozo.
• Al comenzar el proceso, debemos
aplicar una presión suficiente en la
tubería de perforación para poder hacer
circular el fluido de perforación,
además, debemos considerar la presión
con la cual cerraremos la tubería de
perforación.
Resumen

0
200
400
600
800
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1600
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
Presión(psi)
Presión en TP
Presión en TR
Las presiones llegarán a 0
cuando la operación
finaliza
La presión en TR aumenta
cuando el brote ha llegado
a superficie
PIC
PFC
La presión en TP aumenta
debido a la entrada de
fluido de control.
Procedimiento

VENTAJAS
► Menor esfuerzo en el equipo.
► Menor tiempo de circulación con el
estrangulador abierto.
► Solo requiere una circulación, lo que implica
menor tiempo para controlarlo.
DESVENTAJAS
► Hay que recurrir al método volumétrico para
compensar el efecto de migración de gas.
► Si se requiere un gran aumento de densidad
del fluido de perforación, es difícil de
realizarse de manera uniforme en una etapa.

• Comúnmente referido como Método
de Circular y Densificar o Método de
Densificación Lenta. Esto involucra
densificar el fluido lentamente
mientras se está circulando el brote.
Resumen

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200
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600
800
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1200
1400
1600
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
Presión(psi)
Presión en TP
Presión en TR
Las presiones llegarán a 0
cuando la operación finaliza
La presión en TR aumenta
cuando el brote ha llegado
a superficie
PIC
PFC
La presión en TP aumenta
debido a la entrada de
fluido de control.
Procedimiento

VENTAJAS
► Mínimo de tiempo sin circulación
► Método adecuado cuando se requieren grandes
aumentos en la densidad de lodo
► Hay menos presión en la TR en comparación al
método de perforador
► Se puede cambiar fácilmente al método del
ingeniero debido a que el procedimiento es muy
similar
DESVENTAJAS
► Los cálculos son más complejos
► Se requiere de mucha destreza para ejecutar
este método
► Requiere mayor tiempo de circulación con el
estrangulador

MEDIDOR DE
PRESIÓN DE LA
TUBERÍA DE
PERFORACIÓN
CONTROL DE
ESTRANGULADOR MEDIDOR DE
PRESIÓN DE LA
TR
Resumen
• No es un método para Matar pero controla
la presión del fondo del pozo y permite
que el brote migre sin causar daños ni al
pozo ni a la TR.
• Éste método está basado en asumir que el
fluido invasor es gas y que circula hacia la
superficie.
• En éste método el estrangulador es abierto
y cerrado por etapas para purgar el fluido
invasor de gas. Es realizado respecto a las
presiones de poro y fractura como margen
de error.
• Se permite la expansión del gas mientras
se mueve hacia la superficie mientras que
la presión de fondo es mantenida mas o
menos constante.

1. Cerrar el pozo
2. Determinar el factor de seguridad. Comúnmente
entre 50 a 200 psi.
3. Registrar el incremento de presión. Ésta presión se
usa como la presión de trabajo mientras se está
aplicando el método Volumétrico, y debe ser igual al
valor de la presión hidrostática del lodo purgado
durante cada paso.
4. Incremento de lodo. Es el volumen de lodo purgado
desde el anular para reducir la presión hidrostática
por cada cantidad de Incremento de Presión.
5. Permitir el incremento de presión en la TR hasta el
factor de seguridad, pero no propasarlo
6. Mantener la presión de TR constante mientras el
incremento de lodo es purgado.
MI (bls) =
𝑃𝐼 ∗ 𝐴𝐶𝐹
0.052∗𝑀𝑊
Donde:
MI= Incremento de Lodo
PI= incremento de presión (psi)
ACF = Factor de capacidad anular, bls/ft
MW = Peso del Lodo, pg
Procedimiento
7. Esperar la migración del gas en superficie. Esto
ocasionara un incremento de presión en TR hasta el
valor de PI+FS.
8. Repetir los pasos 6 y 7 hasta que el gas haya migrado
completamente.

VENTAJAS
► Se puede utilizar si las bombas fallan.
► Si se aplica correctamente es bastante eficaz.
► Comparado con el método del perforador, el
tiempo es menor.
DESVENTAJAS
► Solamente se podrá utilizar si el fluido invasor
es gas.
► Depende primordialmente de la experiencia al
momento de operar el estrangulador.
► Requiere cálculos continuos.
► De no aplicarse correctamente se puede dañar
la formación y en el peor de los casos, perder
el pozo.

SICB: SIMULADOR INTEGRAL PARA
EL CONTROL DE BROTES EN POZOS
TERRESTRES

WELL C1 DRILLB2 DRILLS3 SICB
Sistema de circulación
Propiedades de lodo X X
densidad, punto cedente y viscosidad plástica X X
seguimiento de densidad por espacio anular X X
equipo de control de sólidos X
Sistema rotario
diseño de la sarta de perforación X X X X
diseño de tuberías de revestimiento X X X X
Efectos en el pozo
tipo de fluido de formación X X X X
sartas de TR's y tuberías X X X X
desgaste de la barrena y sarta X X X
pérdida de presión X X X
migración y expansión de gas X
presiones dinámicas durante el control X x X
pérdida de circulación X x X
Control de pozo
brote durante perforación X x X X
brote durante viaje x X
Purgas X
método del perforador X X X X
método volumétrico X X X
método del ingeniero X X X X
método concurrente X X X
Equipo físico
sistema de control de lodo X
consola del múltiple de estrangulación X X
Software
procedimientos de cierre X X X X
operación de preventores y estrangulador X X X
volumen en presas X X X X
brote instantáneo X X X X
modelos de presión X X
predicción de presiones anormales. X
► COMPARACIÓN CON
SOFTWARES EN EL
MERCADO

40
Automatización de proceso para el control del
pozo.
► PREMISA
► BENEFICIOS
• Gráfico de geopresiones en tiempo real
• Alarma de brote.
• Gráfico del comportamiento de presiones
(TP y TR) del método seleccionado.
► ALCANCE
Simular el perfil de geopresiones para la
predicción de un posible brote.

41
1. Registro de resistividad y densidad
de formación. Proporcionado por la
herramienta LWD.
2. Datos de bomba de lodos (presión,
salida de bombeo, etc.)
3. Datos de tubería (diámetro interno y
externo, longitud, etc.)
4. Densidad de lodo de perforación
5. Profundidad programada del pozo.
6. Registro de presiones de TP y TR.
► Funcionamiento
Datos necesarios
Gráfico de Geopresiones Pozo

Capacidad:
𝐷𝑖2
1029.4
= Bls/ft
Maxima densidad de lodo:
𝑃𝑟𝑢𝑒𝑏𝑎 𝑑𝑒 𝐺𝑜𝑡𝑒𝑜 (𝑝𝑠𝑖
0.052∗𝑃𝑟𝑜𝑓.𝑍𝑎𝑝𝑎𝑡𝑎
+ 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑢𝑒𝑏𝑎 (
𝑙𝑏
𝑔𝑎𝑙
Presión de Formación:
𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝐶𝑖𝑒𝑟𝑟𝑒 𝑒𝑛 𝑇𝑃 𝑝𝑠𝑖
0.052∗𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑
𝑙𝑏
𝑔𝑎𝑙
∗𝑃𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑓𝑡
Presión en la Zapata TR: 0.052 ∗ 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑
𝑙𝑏
𝑔𝑎𝑙
∗ 𝑃𝑟𝑜𝑓. 𝑍𝑎𝑝𝑎𝑡𝑎
Densidad de Brote: 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐴𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙
𝑙𝑏
𝑔𝑎𝑙
−
𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑒𝑛 𝑇𝑅−𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑒𝑛 𝑇𝑃
0.052∗𝑃𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑
Maxima Densidad Permitida:
𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑃𝑟𝑢𝑒𝑏𝑎 𝑑𝑒 𝐺𝑜𝑡𝑒𝑜
𝑃𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑍𝑎𝑝𝑎𝑡𝑎
0.052
+ 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑃𝑟𝑢𝑒𝑏𝑎
Maxima Presión Superficial En Anular con Densidad Actual de Lodo: (𝑀á𝑥𝑖𝑚𝑎 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑃𝑒𝑟𝑚𝑖𝑡𝑖𝑑𝑎 −
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐴𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 ∗ 0.052 ∗ 𝑃𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑍𝑎𝑝𝑎𝑡𝑎
Maxima Presión Superficial En Anular con Densidad de Lodo de Control: (𝑀á𝑥𝑖𝑚𝑎 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑃𝑒𝑟𝑚𝑖𝑡𝑖𝑑𝑎 −
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙 ∗ 0.052 ∗ 𝑃𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑍𝑎𝑝𝑎𝑡𝑎

INICIO
GRÁFICO DE
GEOPRESIONES
REGISTROS DE POZO
(Resistivos, RHOB o
“Densidad de matriz”)
TENDENCIA DE LOS
VALORES DEL GRÁFICO DE
REGISTRO DE RESISTIVIDAD
CÁLCULO DE SOBRECARGA
(utilizando registro RHOB)
PROFUNDIDAD MÁXIMA DE
REGISTRO
DENSIDAD DE FLUIDO DE
FORMACIÓN (dependiendo de
ppm de agua)
CÁLCULO DE PRESIÓN DE
PORO A TENDENCIA NORMAL
(Phidrostática utilizando Ff)
CÁLCULO DE LA PRESIÓN DE
PORO (utilizando Ro, Ron, Psc,
Pp(Dn))
Psc
Pp(Dn) Pp(D)
Ro
RHOB
Prof.
Ron
Ff
CÁLCULO DE COEFICIENTE
DE POISSON (utilizando Prof)
CÁLCULO DE LA PRESIÓN DE
FRACTURA (utilizando Psc,
Pp(D), v)
v
Pfract.

INICIO
DENSIDAD DE
CONTROL
PRESIÓN DE CIERRE EN TP
VELOCIDAD DE CONTROL
(según el tipo de bomba)
CÁLCULO DE LA DENSIDAD
DE CONTROL (utilizando Ptp,
Prof.Br., Dlodo)
PROFUNDIDAD EN LA QUE
OCURRIÓ EL BROTE
PRESIÓN DE BOMBEO
CÁLCULO DE LA
PRESIÓN INICIAL DE
CIRCULACIÓN
(utilizando Ptp, Pb)
Dctrl
Ptp
Prof. Br
Vc
Pb
DENSIDAD ACTUAL DE LODO
DE PERFORACIÓN
Dlodo
PRESIÓN INICIAL
DE CIRCULACIÓN
(PIC)
PRESIÓN FINAL
DE CIRCULACIÓN
(PFC)
CÁLCULO DE LA
PRESIÓN FINAL DE
CIRCULACIÓN (utilizando
Dctrl, Dlodo, Pb)
PIC PFC

INICIO
TIEMPO DE
CONTROL
VOLUMEN DE SARTA
VELOCIDAD DE CONTROL
CÁLCULO DE TIEMPO DE
CONTROL EN SARTA
(utilizando Vc, Sb)
SALIDA DE BOMBEO
PRESIÓN DE BOMBEO (según
el tipo de bomba)
CÁLCULO VOLUMETRÍA EN
SARTA CONSIDERANDO LB
Y BNA. (utilizando Dext, Dint,
de la tubería seleccionada)
Dctrl
Vst
Sb
Vc
Pb
DIAMETROS DE TUBERÍAS
Dext
Dint
EMBOLADAS
PARA CONTROL
VOLUMEN DE
CONTROL
CÁLCULO DE NÚMERO
DE EMBOLADAS PARA
EL CONTROL
(utilizando Sb, Vst)
Vctrl Ectrl

► COMPONENTES DEL SICB
1. Casilla de Registros
2. Gráfico de Registros
(usado para marcar
tendencia)
3.Página Principal
(introducir datos y
comenzar)
4.Estado Mecánico
(introducir datos de
Tuberías, Bombas y Presión)
5.Cálculo de control (Realiza
el cálculo de manera
detallada)
Datos de Brote
Profundidad de
Brote (ft)
Presión de Cierre
en Tp (psi)
2329 350
Maxima Densidad
Permitida de Lodo
Densidad de Lodo
Actual (ppg)
Presión de Goteo
con Lodo Actual
(psi)
Densidad de
Lodo para
Controlar (ppg)
Presión de Goteo
con Lodo para
Controlar (psi)
24.15 10.00 966 12.89 769.0
Bomba Seleccionada #
Velocidad de Control
(stks/min)
Tasa de Circulación
(bls/min)
Presión Inicial de
Circulación (psi)
Presión Final de
Circulación (psi)
1 40 10.0 1300.00 1225
Volumen (bls) Emboladas (stks) Minutos (min)
40.2 161 4
41 163 4
208.4 834 21
248.6 994 25
Volumen (bls) Presión (psi) Emboladas (stks) Minutos (min)
3 1300 12 0
3 1300 12 0
1 6.7 1292 27 1
2 10.4 1285 42 1
3 14.1 1277 57 1
4 17.9 1270 71 2
5 21.6 1262 86 2
6 25.3 1255 101 3
7 29.0 1247 116 3
8 32.7 1240 131 3
9 36.4 1232 146 4
10 40.2 1225 161 4
3.7 7.5 15 0
Tiempo requerido
por etapa
Superficie a Barrena
CHECK LIST PRIORITARIA ANTES DE EMPEZAR LA OPERACIÓN DE CONTROL DE POZO
15.00
Tamaño de Brote (bls)
DATOS DE TASA DE CIRCULACIÓN Y PRESIÓN
Volumen Total de Superficie a Barrena
Presión de Cierre en TR (psi)
400
Bombeo a superficie
HORARIO DE CONTROL PARA LA PRESIÓN DE TUBERÍA DE PERFORACIÓN
Volumen por etapa Emboladaspor etapa
DATOS DE FLUIDO Y CONSIDERACION DE PRESIÓN DE POZO
Volumen Total de Superficie a Superficie
DATOS DE CIRCULACIÓN PARA CONTROL DE POZO
Barrena a Zapata de TR
Volumen Total de Barrena a Superficie
Presión por etapa
1220
1230
1240
1250
1260
1270
1280
1290
1300
0 50 100 150 200
Presión(Psi)
Emboladas
Presión dentro de TP
Presión
6.Registro
(Se muestran los datos
calculados)
7.Reporte
(Se muestran los datos
calculados en formato según
el método elegido)
Hora en que se
presentó el
brote
Profundidad vertical donde
se presentó el brote
Incremento
de volumen
en presas
(m3)
Presión
inicial de
cierre en la
TP, PCTP
Presión
inicial de
cierre en la
TR, PCTR
Densidad del
lodo
13:00 710 7.107474 350.00 400.00 10.00
950 420 10 40
13.2 lb/gal
1.6 g/cc
248.6 bls
140.8 ton.
11.3 scs
33.1 m3
202.4 bls
451.0 bls
58 64avos de pg.
1300 psi
161 emboladas
4 min.
1225 psi *Recuerde seguir la tendencia que dicta el gráfico para un control de pozo eficiente.
834 emboladasDATOS DE CIRCULACIÓN PARA CONTROL DE POZO
21 min
Volumen
(bls)
Emboladas
(stks)
Minutos
(min)
994 emboladas 40.2 161 4
25 min 41 163 4
208.4 834 21
248.6 994 25
Barrena a Zapata de TR
Volumen Total de Barrena a
Superficie
Volumen Total de Superficie
a Superficie
Procedimiento para el Control
*Ajustar el estrang., hasta que la presión en el espacio
anular sea igual a PCTR, al gasto reducido de circulación
Tiempo necesario para llenar espacio anular:
Capacidad total del sistema:
Tiempo necesario para desplazar el volumen total del sistema:
Presión final de circulación PFC:
*Mantener const. la presión de TP mientras es
desplazado el vol. total del sistema
Reporte de control y procedimiento de método
Capacidad anular:
Volumen Total de Superficie
a Barrena
Mantener const. la presión en TR mientras el nuevo lodo
llega a la bna.
Capacidad int. de la sarta de perfor.:
Tiempo necesario para llenar el interior de la TP:
*Leer y registrar la presión en la TP hasta que el nuevo
lodo alcance la bna.
*Incremento de volumen
*Incremento de volumen (bls)
*Volumen final de lodo
*Abrir ligeramente el estrangulador y simultáneamente
iniciar el bombeo.
*Realizado lo anterior, registrar la presión en TP (que
será la presión inicial de circulación, PIC física)
Cálculo de densidad de Control
*Densidad de control (más margen de seguridad de 0.33
lb/gal)
*Densidad de control (más margen de seguridad de 0.04
g/cc)*Volumen total a incrementar la densidad (Volumen en
presas + Volumen del sistema)
*Barita requerida
*Sacos necesarios
MÉTODO DEL INGENIERO
Información registrada cuando se presentó el brote
Información necesaria para control
Presión reducida de circulación, PRC
Gasto reducido de
circulación (gpm)
Emboladas por minuto,
EPM
Presión(psi)
Método del Ingeniero.
Presión en TP
Presión en TR
La presiónen la TR
permanececonstante
mientras el lodode control
se bombea hasta la
barrena
Las presiones
llegarán a 0 cuando
la operación finaliza
La presiónen TR
aumenta cuandoel
brote ha llegado a
superficie
PIC
PFC
La presiónen TP
aumenta debidoa la
entrada defluido de
control.
Registros de pozo análogo

INICIO
Registros resistivos
y RHOB
• Tendencia
• ρ de fluido de form.
• Intervalos
ρ de lodo
Si ρ de
lodo > ρ
de form
Cálculo de Pporo Y
Pfractura
Siguiente Fila
“Advertencia”
“Hoja de
Cálculo”
Celda >0
• Datos de Tuberías
• Datos de bombas
• Datos de Presas
• Presiones en TP y TR
• Lodo de control
• Volumen necesario
• Emboladas para control
• Tiempo de control
• Grafico de método
• Procedimiento
SI NO
REPORTE
INSUMOS
Ro
RHOB
Prof
Ron
Ff
ALGORITMO
Con los datos proporcionados previamente:
Premisa
• Gráfico de Geopresiones
• Visualización
Condicionantes
• Mientras densidad de lodo sea mayor que formación,
Continúa.
• Cuando lodo sea menor que formación, ALERTA.
Matematicas
• Ecuación de Eaton
Método
• Método de Eaton
• Método de Matthews & Kelly.
Realizando cálculos
automáticamente:
• Lodo de control
• Tiempo necesario para
control
• Reporte de
procedimiento
• Gráfico de Geopresiones
• Alarma de brote
INSUMOS
Dext
Dint
Ptp
Ptr
Pb
Vc
Sb
PRODUCTO
LIMITANTES
• No simula pérdidas de circulación
• No simula presiones dinámicas
• Expansión de gas en la TR
• Efecto del cambio de diámetro en estrangulador
VER DEMOSTRACIÓN

CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES

Conclusiones
► Un brote significa más tiempo y por ende más
costos.
► El lodo de perforación será indicador primario
para cuando se presente un brote.
► Se cuenta con un simulador competitivo en el
mercado, el cual tiene 17 características
favorables comparadas con los softwares
mencionados.
► Antes de iniciar la simulación, verificar los datos a
introducir.
► Se debe de contar con información de pozos
análogos.
► Si se introduce datos “basura”, el programa
arrojará resultados “basura”.

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA
UNIDAD TICOMÁN
Gracias por su atención.

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