Clase Cañoneo de Pozo.pptx

CAÑONEODE
POZO
Prof. MSc. Magalys Chaparro
mchaparronavas@campuseseit.edu.co

CAÑONEO
🞭 El cañoneo es el proceso de
crear aberturas a través de la
tubería de revestimiento y el
cemento, para establecer
comunicación efectiva entre el
seleccionadas.
pozo y las formaciones
Las
herramientas para hacer este
trabajo se llaman cañones.
🞭 Estas perforaciones deben ser
limpias, de tamaño y
profundidad uniformes y no
deben dañar el revestidor y la
adherencia de cemento.

OBJETIVOS DEL CAÑONEO
Lograr comunicación
efectiva entre el
yacimiento y el
interior del pozo
Mejorar la producción
por inyección.
Efectuar trabajos de
cementacion
Lograr flujo efectivo
entre el pozo y el
yacimiento para
evaluar intervalos
productores

ÁREAS DE ALCANCE DEL CAÑONEO

FACTORES A CONSIDERAR CUANDO
SE CAÑONEA
Tipo del
equipo
usado en el
proceso.
Técnicas
usadas en la
completación
del pozo.
Procedimiento
usado para el
cañoneo.
Característica
s de la tubería
y el cemento.
Cantidad y
tipo de carga
en el cañón

FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DEL
CAÑONEO
TEMPERATURA
Resistencia de la
formación
Estado del cemento

TIPOS DE CAÑONEO
1. Tipo Chorro
2. Tipo Bala
3. Tipo Hidráulico

CAÑONES TIPO CHORRO
ingresadas al
🞭 Una de las ultimas tecnologías
mercado.
🞭 Uso de explosivos de alta potencia y cargas
moldeadas con una cubierta metálica.
🞭 Los cañones pueden ser bajado simultáneamente
utilizando guayas eléctricas o mecánicas.
🞭 Esta técnica es utilizada en mas del 95% de las
operaciones de cañoneo.

Encendido
del detonador
electrico
Reaccion en
cadena
detonador-
explosivo
El material
del forro
comienza a
fluir.
El flujo del
material del
forro se
convierte en
un chorro de
alta densidad

🞭 La presión de la punta del chorro se estima en 5
millones Plc y la velocidad en 20000 pies por
segundo.
🞭 Puede existir taponamiento en la misma
perforación realizada por una parte de la cubierta
de metal externa la cual forma un residuo.

CAÑONEO TIPO BALAS
🞭 Las balas son disparadas hacia el revestidor
atravesando el cemento hasta llegar a la formación.
🞭 El cañoneo con balas es poco utilizado en la
actualidad, pero continúa aplicándose en
formaciones blandas o formaciones
resquebrajadizas.
🞭 Hay nuevas tecnologías de balas en las que éstas
producen un agujero mucho más redondo.

CAÑONEO TIPO HIDRÁULICO
🞭 Consiste en la implementación de chorros de agua a
altas presiones. Utiliza fluido (con arena) para abrir
agujeros a través del revestidor, cemento y formación.
🞭 Los fluidos son bombeados por la tubería, con un
arreglo de orificios direccionados hacia la pared del
revestidor.
🞭 Los agujeros son creados uno a la vez.
🞭 Este método tiene la desventaja de ser un sistema
lento y muy costoso.

EVOLUCION DEL CAÑONEO
.
AHORA
ANTES
← 1926 El cañoneo consistía simplemente en orificios
realizados en el acero del revestidor con cortadores
mecánicos.
← 1932 Se empezó a realizar por medio de disparos de
bala.
← 1958 Se desarrollo el método de bombeo de
abrasivos,cañoneoconchorros deagua
← En la actualidad los orificios se
producen detonando explosivos con
cargashuecas.

NUEVAS TECNOLOGIAS
Existen:
1. Técnica TCP - Bajo Balance
2. Técnica TCP Propelente - Sobre Balance
3. Tecnología PURE
4. Cañoneo con Sliskline

1. TÉCNICA TCP BAJOBALANCE
🞭 Emplea:
🞭 (TCP) Cañoneo
Transportado con Tubería
🞭 Cañones tipo Casing Guns
ser operado en
limpio con una
🞭 Debe
fluido
presión de bajo-balance
(Ph<Py)

1. TÉCNICA TCP BAJO-BALANCE
Procedimiento:
1. El ensamblaje es bajado dentro del
pozo al final de la sarta de tubing.
2. La sarta es colocada en la
profundidad deseada.
3. Los cañones son posicionados y el
packer es asentado.
4. Se establece condición de bajo-
balance dentro del tubing.
5. Los cañones son disparados.
6. Los fluidos de la formación fluyen
hacia el pozo ayudando en la
limpieza de las perforaciones.

2. TÉCNICA TCP PROPELENTE -
SOBRE BALANCE
🞭 Emplea:
🞭 Sarta de de StimGun
🞭 Propelente
🞭 El Propelente (Perclorato de Potasio)
🞭 Es un explosivo, estable y seguro.
🞭 La camisa requiere tres condiciones para inflamarse:
confinamiento, presión y temperatura.
🞭 Para que reaccione tiene que estar confinado más o
menos a 500 psi de hidrostática.
🞭 Debe ser operada sobre-balance (Ph>Py)
Figura Camisa de Propelente

2. TÉCNICA TCP PROPELENTE -
SOBRE BALANCE
Procedimiento:
🞭 El cañón es detonado en el
agujero según lo acostumbrado.
🞭 La camisa, que es un
oxidante, arde rápidamente y
produce una explosión de gas a
alta presión.
🞭 Este gas a alta presión entra a la
perforación y crea fracturas
alrededor de las zonas dañadas
mejorando el flujo de la formación
al agujero.

3. TECNOLOGÍA PURE
PURE
(Perforating for
Ultimate Reservoir
Explotation)
🞭 Emplea:
🞭 Se puede usar con Wireline, TCP, Coiled
Tubing, Slickline.
🞭 Apropiado grado de bajo-balance dinámico
(Ph<Py) que se puede lograr usando hardware y
software especiales para la optimización de la
producción.

3. TECNOLOGÍA PURE
Procedimiento:
🞭 Los chorros de alta velocidad y las presiones
extremadamente altas generadas por las cargas huecas
pueden penetrar mas allá de la zona dañada durante las
operaciones de perforación e ingresar a la roca virgen.
🞭 En el proceso de creación del túnel de disparo, el chorro
fractura los granos de
la matriz y altera las
propiedades
mecánicas de la roca
que rodea el túnel.

4. CAÑONEO CON SLISKLINE
Procedimiento:
🞭 La secuencia del disparo es ejecutada y
monitoreada por computador.
🞭 El dispositivo de detonación es instalado en el
fondo de la herramienta donde la computadora
fue conectada.
🞭 El operador puede armar, disparar o abortar la
operación en cualquier momento.
🞭 Es util incluso para pozos altamente desviados.
🞭 La cabeza de disparo está certificada para
trabajar hasta 15000 psi de presión, 320ºF de
temperatura y con H2S en condiciones del
pozo.

PROCESO DE CAÑONEO
1. Carga sin detonar.
2. La carga se detona. La carcasa se
expande. El liner comienza a
colapsarse.
3. Se forma un chorro de alta presión de
partículas de metal fluidizado.
desarrolla más. La
que la velocidad
4. El chorro se
presión hace
aumente.
5. El chorro se elonga porque la parte
posterior viaja a una velocidad menor
6. Se logra la penetración con millones
de psi de presión en el casing y miles
psi en la formación.

ZONA DE DAÑO
🞭 Cualquier restricción al flujo de fluidos que distorsiona las líneas
de flujo desde el yacimiento hacia el pozo. Disminuye
significativamente la productividad del pozo y ocasiona una
caída de presión adicional en las cercanías del mismo.
• Es la reducción de la capacidad original de flujo de un pozo
debido a la disminución de la porosidad y permeabilidad
relativa de los hidrocarburos en el yacimiento. Puede variar
desde unos milímetros hasta unos centímetros de espesor
dentro de la formación.

ZONA DE DAÑO
Durante el proceso de penetración se produce cierto
daño a la roca dentro del túnel perforado.
• Esta zona alterada, se denomina
zona de daño o compactada.
• Su espesor oscila entre 1/4 pulg a
½ pulg.
• Su espesor no es uniforme a lo
largo del tunel. El mayor daño esta
en la entrada del agujero donde el
impacto de presión es mayor.
• Algunas cargas, puede producir
espesores de 1 pulg.
• Su permeabilidad puede ser entre
un 10% a 20 % de la presentada
en la zona virgen.

ZONA DE DAÑO
🞭 Flujo Radial

ZONA DE DAÑO
ZONA VIRGEN
ANTES DEL
CAÑONEO
PERMEABILIDAD
VIRGEN

ZONA DE DAÑO
ZONA
COMPACTADA
DESPUES DEL
CAÑONEO
PERMEABILIDAD
REDUCIDA EN UN
70%

ORIGEN DEL DAÑO A LA FORMACIÓN
 Es el daño causado durante las operaciones de
perforación, completación, reacondicionamiento, producción o
inyección.
• Daño por cementación:
Para la cementación es
necesaria la remoción del
revoque, para lo cual se utiliza
algún dispositivo como los
caños lavadores o
colchones, todos estos deben
trabajar con flujo a regímenes
turbulentos.

ORIGEN DEL DAÑO A LA FORMACIÓN
🞭 Invasión de sólidos de perforación:
Arcillas, cutting, agentes densificantes y viscosificantes, agentes
minimizadores de pérdidas de circulación, pueden disminuir la
porosidad y permeabilidad de la roca reservorio.
🞭 Invasión de los fluidos de perforación:
Es el principal motivo de daño de formación, tiene que ver con la
infiltración del lodo de perforación, de sólidos del cutting y el
revoque en la formación.

🞭 EFECTO DE CAÑONEO
El patrón de cañoneo y la penetración afectan la productividad de
un pozo, al penetrar el chorro a la formación se produce
desplazamiento y compactación de la formación, en la cercanía de
la zona cañoneada, lo cual altera la permeabilidad original de esa
zona. El daño puede comprender tres elementos:
 Zona triturada
 Migración de las partículas finas de la formación
 Presencia de detritos dentro de los túneles de disparos.

FACTOR DE DAÑO EN EL ÍNDICE DE
PRODUCTIVIDAD

INFLUENCIA TAMAÑO DE ZONA CON
DAÑO EN LA PRODUCCIÓN

TÉCNICAS PARA REMEDIAR
DAÑOS DEL CAÑONEO
• Cañoneo Bajo-Balance.
• Lavado en las perforaciones
(tratamientos).
• Cañoneo con Sobre-Balance
Extremo.
• Pozo presurizado con N2.
• Nuevos diseños de cargas.

GEOMETRIA DE PERFORACION
🞭 Fase
🞭 Densidad de disparo
🞭 Penetración
🞭 Diámetro del Hueco
El caudal más alto es obtenido con la mejor
geometría para la configuración del
pozo, formación y fluido a producir

La Fase
La fase de un cañón de perforación es la dirección en la
cual las cargas son disparadas con relación a los otros
disparos.

🞭 La fase – Descripción
🞭 La fase de disparo es fundamental para la productividad.
🞭 El caudal más alto es obtenido con la menor fase de
disparo (no-cero).

GEOMETRIA D PERFORACION
🞭 Densidad de Disparo
🞭 El caudal mas alto es obtenido con la mayor densidad de
disparo.
🞭 El aumento de la densidad de disparos permite que el pozo
produzca a presiones inferiores.
🞭 Las formaciones laminares o con alto grado de anisotropía, se
recomiendan alta densidad de disparos.
🞭 En formaciones naturalmente fracturadas se aconseja alta
densidad de disparos, con la finalidad de interceptar mayor
número de fracturas.

🞭 Densidad de Disparo

🞭 Penetración
🞭 Es la profundidad o longitud de la
perforación realizada por la
carga.
🞭 Usualmente se mide siguiendo el
método API (API RP43 Standard
Procedure for Evaluation Well
Perforators)

🞭 Penetración de disparo
🞭 El caudal más alto es obtenido con la mayor longitud de
disparo.
🞭 Los disparos deben atravesar el daño producido durante
la perforación.
🞭 La penetración del disparo es función de la resistencia
compresiva de la roca.

🞭 Penetración de disparo
🞭 El caudal más alto es obtenido con la mayor diámetro
de entrada de disparos.
🞭Para empaques con grava se requieres diámetros de
entrada grandes.

EJEMPLO
• Datos del yacimiento:
• 🞭 Comprensibilidad de la formación = 3500 psi
• 🞭 Diámetro del hueco = 0.41pulg
• 🞭 Casing de producción = 7in,J55-26Lb/ft
• 🞭 Comprensibilidad de la formación Berea = 6500
• Hallar la densidad de cañoneo de la formación

🞭 Cargas de Alta Penetración
 La geometría del liner es cónica, alargada y fina (de 42 a 45º), produciendo un chorro
estrecho.
 La penetración es relativamente profunda (mayor de 13 pulg.) y el diámetro del
agujero es pequeño (de 3/8 pulg. a ½ pulg.).
 El pico de presión de colapso en la línea central alcanza unos 29 000 000 lpc.
 Las velocidades del chorro pueden ser mayores de 26 000 pies/seg.
 El 20% de la forma del liner forma el chorro de alta velocidad; el 80 % restante pasa a
ser de movimiento lento

🞭 Cargas de Hueco Grande
 La geometría del liner de la carga es parabólica, produciendo un chorro
lento.
 La penetración es relativamente somera (de 6 pulg. a 8 pulg.) yel diámetro
del agujero es grande (de ½ pulg. a 1 pulg.).
 Las velocidades del chorro están alrededor de 13 000 a 20 000 pies/seg.
 El chorro representa del 60% al 80% de la masa de la cubierta; del 20 % al
40% restante constituye la zona

1. CAÑONES BAJADOS A TRAVES
DE LA TUBERIA DE PRODUCCION

🞭 se baja la tuberia con empacadura de prueba
🞭 Se establece un diferencial de presion
negativo (Ph<Pf)
🞭 Se bajan los cañones con equipo de
guaya, generalmente se usan cañones
desechables o parcialmente recuperables
🞭 Este método de cañoneo permite obtener
una buena limpieza de las perforaciones.

VENTAJAS:
🞭 Permite obtener una buena limpieza en las
perforaciones luego del cañoneo
🞭 Brinda seguridad en las operaciones por
tener tuberia dentro del pozo
DESVENTAJAS:
🞭 No se puede realizar un proceso de cañoneo
selectivo
🞭 Al probar otro intervalo, es necesario
controlar el pozo, lo cual expone la zona a
los fluidos de control

2. CAÑONES BAJADOS A TRAVES
DEL REVESTIDOR

🞭 Los cañones se bajan a través del
revestidor utilizando un equipo de guaya o
una cabria
🞭 Las cargas se colocan generalmente en
soportes recuperables
🞭 Se coloca un fluido en el pozo para
establecer un diferencial de presion
positivo (Ph>Pf)

VENTAJAS:
🞭 En operaciones de inyeccion o
fracturamiento, son mas eficientes en
comparacion con los de tuberia
🞭 Generalmente utilizados en zonas con
presencia de escamas o dañadas por fluidos
de perforacion
🞭 No presentan daños al revestidos cuando se
utilizan cargas tipo chorro
🞭 Alta capacidad de penetracion

DESVENTAJAS:
🞭 Presencia de residuos en los túneles
luego del cañoneo
🞭 Peligro de arremetida al cañonear zonas
nuevas
🞭 La operación de cañoneo solo se puede
realizar con presencia del taladro en el
pozo
🞭 Posibilidad de cañonear en forma
irregular, afectando futuros trabajos de
acidificacion

3. CAÑONES TRANSPORTADOS CON TUBERIA

🞭 En este metodo, los cañones se transportan
en la parte inferior de la tuberia de
produccion
🞭 Se utiliza una tuberia con una
empacadura, la cual debe asentarse antes
de dar inicio a la operación de cañoneo
🞭 Se logran orificios simetricos, profundos y
limpios
🞭 Se establece un diferencial de presion
negativo (Ph<Pf), utilizando un equipo de
control de presiones

VENTAJAS:
🞭 Alta tasa de control de arenas para mejorar
la tasa de penetración
🞭 Obtención de perforaciones optimas
🞭 Reducción en el tiempo de operaciones
🞭 Mayor seguridad
🞭 Capacidad de cañonear 100% los intervalos
propuestos en una sola corrida.
🞭 Aplicabilidad en la utilización de cañones de
gran tamaño con diferencial de presión
negativo

DESVENTAJAS:
🞭 Requiere de suficiente bolsillo (hueco de
rata) para soltar los cañones al momento
del disparo con el de reducir la posibilidad
de atascamiento de la tubería al momento
de sacarla del pozo.
🞭 Altos costos en comparación con los otros
métodos

CAÑONES DESECHABLES Y SEMI-
DESECHABLES
• Lascargas seencuentran
expuestas alas condiciones del
pozo,ysedebenencapsular en
contenedores separados.
• Puedenser envasados
individualmente yenforma
hermética.
DESECHABLES

• Losenvases están
construidos de:
aluminio, plástico, vidrio, hierro
coladoymateriales cerámicos
• Aldetonar los cañones ,los
envases sedesintegran en
pequeños trozos,mientras
que laenergía desarrollada
noes absorbida por el soporte
delos explosivos
SEMIDESECHABLES

VENTAJAS DESVENTAJAS
• Dispositivos ligeros y flexible.
• Facilita las operaciones de
cañoneo en trabajos de
aislamiento y cementación de
intervalos.
 Permite el cañoneo de bajo
balance
seguridad
y con
en pozos
mayor
con
elevadas presiones de fondo.
• Su paso a través de tuberías
de diámetros pequeños es
generalmente sencillo.
• Los cañones no recuperables.
• Los desechos quedan en el
pozo, total o parcialmente.
• En pozos desviados algunas
veces se presentan problemas
para bajar el cañón al fondo
del mismo.
• En caso de que se rompa el
cable, la pesca del cañón se
hace difícil.
• El revestidor debe absorber
toda la onda expansiva por los
disparos.

CAÑONES RECUPERABLES
• Eltrendeexplosivos esprotegido o
cubierto del entornodel fluido del pozo.
• Poseeuntubodeaceroapruebade
presiones.
• Lascargas explosivas secolocan enel
tuboyenformaradial conrespecto a
sueje.
• Eltubosecierraherméticamente, yel
detonante esrodeado deaire apresión
atmosférica.
RECUPERABLES

• La detonación causa una
pequeña expansión del tubo, el
cual puede ser extraído del
pozo junto con los residuos
generados duranteel proceso.
 Existendos tipos:
Cañones de tapas.
Cañones de tubos.

VENTAJAS DESVENTAJAS
• Nodejanresiduosenel pozo.
• Son operacionalmente seguros, ya
que los componentes explosivos
están completamente encerrados.
Menoresfallasoperativas.
• Puedenhacersedisparosselectivos.
• Los cañones absorben al onda
expansiva después del disparo
protegiendoel revestidos
• No causan deformaciones de la
tubería derevestimiento.
a grandes
y presiones
• Se pueden operar
profundidades
relativamentealtas.
• Poseebuenaresistenciaquímica.
• Son más costosos que los otros tipos
decañones.
• En cañones pequeños se limita la
cantidad de explosivos que puede ser
utilizada, debido al tamaño de la
carga. Por lo tanto, se reduce la
penetración que se puede alcanzar
conestecañón.
ensamblaje, especialmente
• Su rigidez limita la longitud de
en
cañonesdegrandiámetros.

CONDICIONES DE CAÑONEO
• Las pistolas de disparos
son desplegadas en
pozos entubados que
contienen algo de fluido.
La columna de fluido
crea una presión
hidrostática que es una
función de la altura de la
columna de fluido y de la
densidad del fluido.

SOBRE-BALANCE
🞭 Se requiere que el
pozo permanezca
cerrado y controlado
durante las
operaciones de
cañoneo.
🞭 Al disparar los
cañones se genera
una zona compactada
de menor
permeabilidad y el
túnel cañoneado lleno
de residuos.

•El fluido de completamiento puede ser
inyectado a la formación, creando problemas
de incompatibilidad y posible daño de la
formación.
•Al inducir el pozo a producción, algunas
perforaciones se limpiaran, otras quedaran
taponadas o con baja eficiencia de flujo.
•Requiere taladro para efectuará la operación
de cañoneo y posterior mente la bajada de la
completamiento del pozo.

SOBRE BALANCE EXTREMO
•Se requiere que el pozo permanezca cerrado y
controlado durante las operaciones de cañoneo.
•Al disparar los cañones se genera incremento de
la formación menor que la resistencia
de la roca, produciendo fracturas en la
presión en
compresiva
formación.
•Requiere taladro para efectuar la operación de cañoneo
y posteriormente la bajada del completamiento del pozo.

BAJO BALANCE
🞭 Requiere datos del pozo y del yacimiento
para cálculos del bajo balance y garantizar
de esta manera la limpieza de los túneles
cañoneados.
🞭 Permite realizar las operaciones con el pozo
abierto y en condiciones de fluir hacia la
estación de flujo.

•Al disparar los cañones se genera una zona compactada de
menor permeabilidad y sin “debris”
•No existe riesgos de inyectar los fluidos de completamiento
a la formación.
•El desbalance de presiones (al momento del cañoneo)
genera flujo de fluidos inmediatos de la formación hacia el
pozo que limpia (efecto de surgencia) los túneles
cañoneados.
•Operación de cañoneo puede realizarse por plataforma o
con taladro según sea el caso.

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