Control y descontrol de pozos1

BROTE: ES LA ENTRADA DE FLUIDOS PROVENIENTES
DE LA FORMACIÓN AL POZO, TALES COMO ACEITE,
GAS, AGUA O UNA MEZCLA DE ESTOS.
AL OCURRIR UN BROTE, EL POZO DESALOJA UNA
GRAN CANTIDAD DE LODO DE PERFORACIÓN, Y SI
DICHO BROTE NO ES DETECTADO NI CORREGIDO A
TIEMPO, SE PRODUCE UN REVENTÓN O
DESCONTROL.
DESCONTROL: SE DEFINE COMO UN BROTE DE
FLUIDOS QUE NO PUEDE MANEJARSE A VOLUNTAD.

DENSIDAD: ES LA MASA DE UN FLUIDO POR UNIDAD DE
VOLUMEN Y SE EXPRESA EN gr/cm^3
GRADIENTE DE PRESIÓN (GP): ES LA PRESIÓN
HIDROSTÁTICA EJERCIDA POR UN FLUIDO DE UNA
DENSIDAD DADA, ACTUANDO SOBRE UNA COLUMNA DE
LONGITUD UNITARIA.
PRESIÓN DE FORMACIÓN: ES LA PRESIÓN DE LOS FLUIDOS
CONTENIDOS DENTRO DE LOS ESPACIOS POROSOS DE UNA
ROCA. TAMBIÉN SE LE DENOMINA PRESIÓN DE PORO. LA
PRESIÓN DE FORMACIÓN SE CLASIFICA EN:
• NORMAL
• ANORMAL

-Gradiente de presión
-Presión de formación
-Presión de sobrecarga
-Presión diferencial
-Presión de fondo del pozo.
OTROS CONCEPTOS IMPORTANTES:

DURANTE LAS OPERACIONES DE PERFORACIÓN , SE
CONSERVA UNA PRESIÓN HIDROSTÁTICA LIGERAMENTE
MAYOR A LA DE LA FORMACIÓN. DE ESTA FORMA SE
PREVIENE EL RIESGO DE QUE OCURRA UN BROTE . SIN
EMBARGO EN OCASIONES, LA PRESIÓN DE FORMACIÓN
EXCEDERÁ LA HIDROSTÁTICA Y OCURRIRÁ UN BROTE,
ESTO SE PUEDE ORIGINAR POR LO SIGUIENTE:
DENSIDAD INSUFICIENTE DEL LODO
LLENADO INSUFICIENTE DURANTE LOS VIAJES
SONDEO DEL POZO AL SACAR TUBERIA RÁPIDAMENTE
CONTAMINACIÓN DEL LODO
PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN

DENSIDAD INSUFICIENTE DEL LODO: UNA DE LAS CAUSAS
PREDOMINANTES QUE ORIGINAN LOS BROTES. EN LA ACTUALIDAD
SE HA ENFATIZADO EN PERFORAR CON DENSIDADES DE LODO
MÍNIMAS NECESARIAS DE CONTROL DE PRESIÓN DE FORMACIÓN,
CON EL OBJETO DE OPTIMIZAR LAS VELOCIDADES DE
PERFORACIÓN. PERO SE DEBERÁ TENER ESPECIAL CUIDADO
CUANDO SE PERFOREN ZONAS PERMEABLES, YA QUE LOS
FLUIDOS DE LA FORMACIÓN PUEDEN ALCANZAR EL POZO Y
PRODUCIR UN BROTE.
ESTE TIPO DE BROTES POR DENSIDADES INSUFICIENTES DE LODO
PUDIERAN PARECER FÁCILES DE CONTROLAR CON SOLO
INCREMENTAR LA DENSIDAD DEL LODO DE PERFORACIÓN. PERO
ESTO NO SIEMPRE ES LO MAS ADECUADO YA QUE:
• SE PUEDE EXCEDER EL GRADIENTE DE FRACTURA.
• SE INCREMENTA EL RIESGO DE TENER PEGADURAS POR
PRESIÓN DIFERENCIAL
• SE REDUCE SIGNIFICATIVAMENTE LA VELOCIDAD DE
PENETRACIÓN

LLENADO INSUFICIENTE DURANTE LOS VIAJES DE TUBERIA:
ESTA ES OTRA DE LAS CAUSAS PREDOMINANTES DE BROTES. A
MEDIDA QUE LA TUBERIA SE SACA DEL POZO, EL NIVEL DEL LODO
DISMINUYE POR EL VOLUMEN QUE DESPLAZA EL ACERO EN EL
INTERIOR DEL POZO. CONFORME SE EXTRAE TUBERIA Y EL POZO
NO SE LLENA CON LODO, EL NIVEL DEL MISMO DECRECE Y POR
CONSECUENCIA TAMBIÉN LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA. ESTO SE
TORNA CRÍTICO CUANDO SE SACA LA HERRAMIENTA DE MAYOR
DESPLAZAMIENTO COMO LO SON:
LOS LASTRABARRENAS Y LA TUBERIA PESADA DE PERFORACIÓN
(HEAVY WEIGHT)

CONTAMINACIÓN DEL LODO CON GAS: LOS BROTES
TAMBIÉN SE PUEDEN ORIGINAR POR UNA REDUCCIÓN EN LA
DENSIDAD DEL LODO A CAUSA DE LA PRESENCIA DEL GAS EN LA
ROCA CORTADA POR LA BARRENA. AL PERFORAR DEMASIADO
RÁPIDO, EL GAS CONTENIDO EN LOS RECORTES, SE LIBERA
OCASIONANDO UNA REDUCCIÓN DE LA DENSIDAD DEL LODO.
ESO REDUCE LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA EN EL POZO,
PERMITIENDO QUE UNA CANTIDAD CONSIDERABLE DE GAS
ENTRE AL POZO.
LOS BROTES QUE OCURREN POR ESTAS CAUSAS TERMINAN
TRANSFORMÁNDOSE EN REVENTONES POR LO QUE AL
DETECTAR ESTE TIPO DE BROTES SE RECOMIENDAN LAS
SIGUIENTES PRÁCTICAS:
 REDUCIR EL RITMO DE PENETRACIÓN
 AUMENTAR EL GASTO DE CIRCULACIÓN
 CIRCULAR ELTIEMPO NECESARIO PARA DESGASIFICAR EL LODO

PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN: SON UNO DE LOS PROBLEMAS MÁS
COMUNES DURANTE LA PERFORACIÓN Y SE CLASIFICAN EN DOS
TIPOS: PÉRDIDAS NATURALES O INTRÍNSECAS Y PÉRDIDAS
MECÁNICAS O INDUCIDAS.
SI LA PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN SE PRESENTA DURANTE EL
PROCESO DE PERFORACIÓN, SE CORRE EL RIESGO DE TENER UN
BROTE Y ESTE SE INCREMENTA AL ESTAR EN ZONAS DE ALTA
PRESIÓN O EN EL YACIMIENTO , EN POZOS DELIMITADORES Y
EXPLORATORIOS.
PARA REDUCIR LAS PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN SE RECOMIENDA:
 EMPLEAR LA DENSIDAD MÍNIMA QUE PERMITA MANTENER UN MÍNIMO DE
SÓLIDOS EN EL POZO.
 MANTENER LA REOLOGÍA DEL LODO EN CONDICIONES ÓPTIMAS
 REDUCIR LAS PÉRDIDAS DE PRESIÓN EN EL ESPACIO ANULAR
 EVITAR INCREMENTOS BRUSCOS DE PRESIÓN
 REDUCIR LA VELOCIDAD AL INTRODUCIR LA SARTA

EFECTOS DE SONDEO AL SACAR LA TUBERIA: EL EFECTO
DE SONDEO SE REFIERE A LA ACCIÓN QUE EJERCE LA SARTA DE
PERFORACIÓN DENTRO DEL POZO, CUANDO SE MUEVE HACIA
ARRIBA A UNA VELOCIDAD MAYOR QUE LA DEL LODO, MÁXIME
CUANDO SE “EMBOLA” LA HERRAMIENTA CON SÓLIDOS DE LA
FORMACIÓN. ESTO ORIGINA QUE EL EFECTO SEA MUCHO MAYOR
(FIGURA 3). SI ESTA REDUCCIÓN DE PRESIÓN ES LO
SUFICIENTEMENTE GRANDE COMO PARA DISMINUIR LA PRESIÓN
HIDROSTÁTICA EFECTIVA A UN VALOR POR DEBAJO DEL DE LA
FORMACIÓN DARÁ ORIGEN A UN DESEQUILIBRIO QUE CAUSARÁ
UN BROTE.

INDICADORES QUE ANTICIPAN
UN BROTE

Indicadores que anticipan un brote
Si el brote no es detectado ni corregido a tiempo, el
problema se puede complicar hasta llegar a producir
un reventón.
Los indicadores son:
 Al perforar
 Al sacar o meter tubería de perforación
 Al sacar o meter herramienta
 Sin tubería dentro del pozo

Indicadores al estar perforando
a) Aumento de la velocidad de penetración
La velocidad de penetración se puede determinar por la
presión hidrostática del lodo y la presión de formación. Si la
presión de formación es mayor, la velocidad aumentará
considerablemente.
b) Aumento de la presión de bombeo y aumento de emboladas
Cuando ocurre un brote los fluidos se ubican en el espacio
anular, por lo que la presión hidrostática será mayor,
propiciando que el lodo dentro de la sarta fluya más rápido
hacia el espacio anular.

c) Lodo contaminado por gas, cloruros, cambios en propiedades
geológicas
Las acciones que deberán seguirse ante estos indicadores son:
“OBSERVAR EL POZO”- Al efectuar esto se recomienda
observar el nivel de presas y las presiones de los manómetros
en TP y TR y subir la flecha a nivel de mesa rotaria
Por otro lado si el gasto de salida se incrementa mientras se
está perforando a gasto constante también es indicador de
brote.

Indicadores al sacar o meter tubería
Los siguientes se consideran de este tipo:
Aumento en volumen de presas
Flujo sin circulación
El pozo toma menos volumen o desplaza mayor volumen
Según las estadísticas la mayoría de los brotes ocurre durante
los viajes de tubería y por efecto de sondeo se vuelve mas
critica cuando se saca tubería. Figura 1

Figura 1- Estadística de brotes

Indicadores al sacar o meter
herramienta
Los mismos indicadores de viaje de tuberías se tienen para los
lastrabarrenas, la diferencia estriba principalmente en el
mayor volumen de lodo desplazado por esta herramienta.
Indicadores sin tubería en el pozo
Se tienen dos indicadores:
Aumento en volumen de presas
Flujo sin bombeo

EQUIPOY SISTEMAS ARTIFICIALES DE
SEGURIDADY CONTROL
EL SISTEMA DE CONTROL SUPERFICIAL DEBERÁ DETENER LA
CAPACIDAD DE PROVEER EL MEDIOADECUADO PARA CERRAR EL
POZOY CIRCULAR EL FLUIDO INVASOR FUERA DE ÉL.

CABEZAL DE TUBERÍA DE REVESTIMIENTO
El cabezal de tubería de
revestimiento forma parte
de la instalación
permanente del pozo y se
usa para anclar y sellar la
tubería de revestimiento e
instalar el conjunto de
preventores . Puede ser de
tipo roscable , soldable ,
bridado o integrado.

La norma API-6A del Instituto Americano del Petróleo
establece las siguientes especificaciones para el cabezal
de tubería de revestimento.
•La presión de trabajo deberá ser igual o mayor que la
presión superficial máxima que se espere manejar.
•La resistencia mecánica y capacidad de presión acordes
a las bridas API y a la tubería en que se conecte.
•Resistencia a la flexión (pandeo) será igual o mayor que
la tubería de revestimiento en que se conecta.
•Resistencia a la compresión para soportar las siguientes
TR´s que se van a colocar.

PREVENTOR ANULAR
También es conocido
como esférico, se instala
en la parte superior de los
preventores de arietes.
Es el primero en cerrar
cuando se presenta un
brote, siendo que su
tamaño y capacidad debe
ser igual a los arietes.
.
Consta en su parte inferior de un elemento de hule
sintético que sirve como empacador al momento
de cierre.

PREVENTOR DE ARIETES
Tiene como característica principal poder
utilizar diferentes tipos y medidas de arietes,
de acuerdo a los preventores elegidos.

Sus principales características son:
1. El cuerpo del preventor se fabrica como una
unidad sencilla o doble.
2. Puede instalarse en pozos terrestres o
marinos.
3. La presión del pozo ayuda a mantener
cerrados los arietes.
4. Posee un sistema secundario de cierre
manual.
5. Los arietes de corte sirven para cerrar
completamente el pozo.

Los arietes son de acero fundido y tienen un
conjunto de sello diseñado para resistir la
compresión, y pueden ser:
1. Arietes para tubería
2. Arietes variables (tubería y flecha)
3. Arietes de corte
Las presiones de trabajo de los preventores
son de 3000, 5000, 10000y 15000 lb/pg2

ARREGLOS DE PREVENTORES
En el criterio para un arreglo de preventores, se debe
considerar la magnitud de la presiones a que estarán
expuestos y el grado de protección requerido.
Cuando se tienen riesgos pequeños y conocidos tales,
como presiones de formación normales , áreas
alejadas de grandes centros de población o desérticas ,
un arreglo sencillo y de bajo costo.

ARREGLOS DE PREVENTORES
Para definir los rangos de presión de trabajo del
conjunto de preventores se considerará lo siguiente:
1. Resistencia a la presión interna de laTR que soporta
al conjunto de preventores.
2. Gradiente de fractura de las formaciones próximas a
la zapata de la últimaTR.
3. Presión superficial máxima que se espera manejar .

MÚLTIPLE DE ESTRANGULACIÓN
Se forma por un conjunto de válvulas , crucetas y “ts”,
estranguladores y líneas.
Se utilizan para controlar el flujo de lodo y los fluidos
invasores durante la perforación y el proceso de control
de pozo.
De manera similar al conjunto de preventores, el múltiple
de estrangulación se estandariza de acuerdo a la norma
API 16C .

PARA 2000 Y 3000 lb/pg2

PARA 5000 lb/pg2

Se deben tomar en cuenta los siguientes factores para su
diseño:
1) Establecer la presión máxima de trabajo
2) El entorno ecológico
3) La composición, abrasividad y toxicidad de los fluidos
congénitos y volumen a manejar

LÍNEAS DE MATAR
Conectan las bombas del quipo con las salidas
laterales del carrete de control para llevar a cabo las
operaciones de control cuando no pueden efectuarse
directamente por la TP.

SISTEMA DE CONTROL DEL
CONJUNTO DE PREVENTORES

SISTEMA DE CONTROL DEL CONJUNTO DE
PREVENTORES
•Permite aplicar la presión necesaria para operar todos
los preventores y válvulas hidráulicas instaladas
•Los elementos básicos de un sistema de control son
Deposito almacenador de un fluido y acumuladores
Fuente de energía
Consola de control de remoto
Válvula de control para operar los preventores
•Al termino de cada instalación del arreglo de
preventores . Según la etapa que se perfora deberá
siempre efectuarse las pruebas de apertura y cierre .

SISTEMA DE CONTROL DEL CONJUNTO DE
PREVENTORES
•Permite aplicar la presión necesaria para operar todos
los preventores y válvulas hidráulicas instaladas .
•Los elementos básicos de un sistema de control son :
Deposito almacenador de un fluido y acumuladores
Fuente de energía
Consola de control de remoto
Válvula de control para operar los preventores
•Al termino de cada instalación del arreglo de
preventores . Según la etapa que se perfora deberá
siempre efectuarse las pruebas de apertura y cierre .

PROCEDIMIENTO DE CIERRE
Al estar perforando
Parar la rotaria
Para el bombeo de lodo
Observar el pozo
Abrir la válvula de la línea de estrangulación
Cerrar el preventor de ariete o anular
Cerrar el estrangulador
Medir el incremento en el nivel de presas
Anotar presión de cierre de TP y TR
Observar que los preventores no tengan fugas
El “Cierre suave “ reduce le golpe de ariete y la onda de presión
sobre el pozo y conexiones superficiales . Observar Presión espacio
anular (de ser necesario la desviación de flujo)

Al estar perforando
Parar la rotaria
Para el bombeo de lodo
Cerrar el preventor de ariete o anular
Medir el incremento de volumen y presión
Registrar presión de TP y TR
La Presión en la TP , menor a la formación o TR si se sobrepasa se
debe desviar el flujo al múltiple de estrangulación e iniciar bombeo y
control de pozo .

Al viajar conTP
Suspender el viaje
Sentar la TP en sus cuñas
Instalar la válvula de seguridad abierta
Cerrar la válvula de seguridad
Suspender la sarta en el elevador
Cerrar la válvula del estrangulador
Anotar la presión en TP y TR
Incremento de Volumen en Presas de lodo
Observar que los preventores no tengan fugas

Al sacar o meter herramientas (lastrabarrenas)
Pasos similares al anterior
Se debe considerar la posibilidad de conectar y tratar de bajar una
lingada de TP esto da la posibilidad de operar los preventores
Soltarse la herramienta dentro del pozo para después cerrarlo con el
preventor
Sin tubería dentro del pozo
• Abrir la válvula de estrangulación
• Cerrar el preventor de ariete ciego o de corte
• Cerrar la válvula del estrangulador cuidando la Presión máxima
• Registrar la presión
• Observar que los preventores no tengan fugas

OBJETIVOS DE LOS MÉTODOS DE CONTROL
 EVACUAR AL BROTE CON SEGURIDAD
 RESTABLECER EL CONTROL PRIMARIO
 EVITAR BROTES ADICIONALES
 EVITAR EXCESO DE PRESIÓN EN
SUPERFICIE Y FONDO DEL POZO A FIN DE
NO INDUCIR UN REVENTÓN
SUBTERRÁNEO

 DEL PERFORADOR
 ESPERAR Y DENSIFICAR
 CONCURRENTE
 INCLUIR CÁLCULOS Y PROCEDIMIENTOS PARA AMBOS
MÉTODOS DE CONTROL
 ORGANIZAR LAS ESPECÍFICAS RESPONSABILIDADES
DEL PERSONAL PARA EL CONTROL DEL POZO
 CUANDO SE RESTABLECE EL BALANCE HIDROSTÁTICO
COMPROBAR EL FLUJO ABRIENDO EL PREVENTOR
MÉTODOS DE CONTROL MANTENIENDO LA
PRESIÓN DE FONDO CONSTANTE

• ASIGNACIÓN DE TAREAS AL PERSONAL
• INFORMACIÓN DE REGISTRO
• PLAN DE RESPUESTAS ANTICIPADAS EN LOS ESCENARIOS DE
CONTROL DEL POZO
• RESPONSABILIDAD DE LA COMUNICACIÓN
ORGANIZACIÓN OPERATIVA PARA CONTROLAR UN POZO

PROBLEMAS COMUNES EN CONTROL
DE BROTES

1.- Estrangulador erosionado o
tapado:
Cuando se tiene una erosión
en el estrangulador se detecta
fácilmente, dado que al cerrar
este un poco no se tiene
variación en el registro de
presiones.
Por otro lado un estrangulador
semitapado genera ruidos en
las líneas y vibraciones en el
manifold de estrangulación.

2.- Presiones Excesivas en la T.R:
Los problemas se presentan en las dos
situaciones siguientes:
Cuando el en control del pozo la burbuja
del fluido invasor llega a la superficie y la
presión que se registra en el espacio
anular es muy cercana a la presión interna
de la tubería de revestimiento.
Al cerrar el pozo, la presión de cierre de la
tubería de revestimiento es igual o cercana
a la máxima presión permisible en el
espacio anular para las conexiones
superficiales de control o la tubería de
revestimiento.

3.- Problemas de gas somero:
En ocasiones, no es recomendable
cerrar el pozo, sino solamente tomar las
medidas adecuadas para depresionar la
formación mediante el desvío de flujo a
la presa de quema.
Con esto se evita una posible ruptura de
tubería de revestimiento o de
formaciones superficiales.

4.- Cuando la tubería no se encuentra en
el fondo del pozo:
Si la tubería no se encuentra en el fondo
del pozo cuando ocurre un brote, es
posible efectuar el control con los métodos
convencionales, dependiendo de la
posición del fluido invasor, la longitud de la
tubería dentro del pozo y la presión
registrada en la tubería de perforación.
Para lograr el control del pozo podemos
considerar dos casos:
I.-Es posible incrementar la densidad del
fluido de control del pozo.
II.-El pozo no permite incrementar la
densidad del lodo.

5.- Pozo sin tubería:
De inmediato cuando se tiene un brote
con estas circunstancias, deben
cerrarse los preventores con la
apertura necesaria del estrangulador
que desfogue presión para evitar
daños a la formación o a la tubería de
revestimiento, para posteriormente
regresar fluidos a la formación e
introducir la tubería a presión a través
de los preventores.

6.- Presiones excesivas en la tubería
de perforación:
Normalmente la presión superficial en TR
es mayor que la registrada en la tubería
de perforación. Sin embargo, se pueden
tener grandes cantidades de fluido
invasor fluyendo por la TP antes de
cerrar el pozo. Para proteger la
manguera y la unión giratoria (swivel)
que son las partes más débiles, se deben
realizar las siguientes acciones:
Cerrar la válvula de seguridad.
Desconectar la flecha.
Instalar una línea de alta presión.
Bombear lodo de control del pozo.

7.- Pérdida de circulación asociada a un
brote:
La pérdida de circulación es uno de los
problemas más serios que pueden ocurrir
durante el control de un brote, debido a la
incertidumbre que se tiene en las presiones de
cierre. Para el caso de la pérdida parcial se
puede emplear la preparación del lodo con
volúmenes de obturante. En pérdida de
circulación total y cuando se tenga gas, la
solución es colocar los tapones de barita en la
zona de pérdida en unos 100(m) de agujero Para
fluidos de agua se recomienda colocar un tapón
de diesel, bentonita y cemento.

Simulador de Brotes:
Simulador Escala Real: Consolas que operan y simulan todas las
condiciones de los equipos de perforación en tamaño similar al real,
los principales componentes son:
Consola del instructor.
Consola del perforador.
Consola para operar las llaves de apriete.
Sistema de control de lodo.
Consola de operación remota del estrangulador.
Consola para operar preventores terrestres.
Consola de preventores submarinos.

Parámetros que da el simulador:
Procedimientos de cierre.
Operación de preventores y estrangulador.
Operación del sistema de lodos.
Volúmenes en presas.
Prueba de Leak-off.
Pérdidas de circulación.
Brotes instantáneo, de aceite, gas y agua.
Prueba de conexiones superficiales.
Brotes durante viajes (introducción y extracción de
tubería).
Brotes con la tubería afuera.
Ambientes de control terrestre y marino.
Efectos de la migración del gas.
Modelos de presión.
Estranguladores automáticos.
Procedimiento de presiones anormales.

Control y descontrol de pozos1

Control y descontrol de pozos1

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Similar a Control y descontrol de pozos1

Similar a Control y descontrol de pozos1 (20)

Control y descontrol de pozos1