2 Perf

Perforating

 Aplicaciones – Técnicas de cañoneo 5/4/2012

Técnicas de Cañoneo

Técnicas de Cañoneo

CONTENIDO • CONCEPTOS TEORICOS SOBRE CARGAS MOLDEADAS • TIPOS DE CARGAS • TEST API Y CONTROL DE CALIDAD EN LA FABRICACION DE CARGAS

MOLDEADAS • FACTORES QUE AFECTAN EL FLUJO EN UN SISTEMA CAÑONEADO • DAÑOS DE FORMACION VS BAJOBALANCE • ESTIMACION DE PRODUCTIVIDAD • FACTORES GEOMETRICOS QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE UN CAÑONEO • APLICACIONES:  –  –  –

CAÑONEO PARA EMPAQUE CON GRAVA CAÑONEO PARA FRACTURA Y ESTIMULACION CAÑONEO DE ALTA PENETRACION

 –  –  –

CAÑONEO TCP CAÑONEO UTILIZANDO SISTEMA DUO CAÑONEO ORIENTADO

•  A TRAVES DE TUBERIA •  A TRAVES DE CASING

• DISCUSION

Baker Hughes Cañoneo con WL y TCP The Lane Wells Company » Primera compañía de cañoneo Lane Wells » Dresser Industries Dresser Industries » Dresser Atlas Dresser Atlas » Western Atlas  McCullough » Western Atlas  Wedge-DiaLog » Western Atlas  Western Atlas » Baker Atlas 

McCullough Tool Company Primera patente de TCP años 1940‟s

McCullough Tool Company  NL McCullough años 1970‟s Baker Oil Tools entró en el mercado de TCP en 1982 NL McCullough  Western Atlas en 1989 Western Atlas  Baker Atlas en 1998

CARGAS MOLDEADAS CARGA EXPLOSIVA CARGA EXPLOSIVA PRINCIPAL INICIADORA

CARCAZA O CONTENEDOR

Liner  CAVIDAD PARA CORDON DETONANTE PUNTO DE IGNICION 5/4/2012

Presiones y Velocidades del Jet

BLANCO

PARTICULAS 3,000 ft/sec

P2

V1

P1 V2

Presión en el blanco -

P1

= 15 x

106 psi

JET

0.5 in.

1 16 in.

Para todo efecto práctico, la perforación es simultánea en todo el cañón. La perforación se produce por 

Presion Lateral (at in.) - P2 = 100,000 psi

presión.No hay cambio químico (fusión) en la roca.

Velocidad frontal del jet - V 1 = 30,000 ft/sec.

El material que antes ocupaba el túnel es compactado y

Velocidad posterior del jet - V 2 = 15,000

empujadohacia la pared del túnel

ft/sec. 5/4/2012

No hay pérdida de masa

Efecto de la forma de la carga y el alineador (A)

Flat-end Effect 5/4/2012

(B)

Unlined Cavity Effect

(C)

Lined Cavity Effect

Parámetros que afectan el rendimiento Para aumentar Penetración: •Reducir: • Aumentar: b, a, d, t, C, D Para aumentar Diámetro: •Reducir: b, t, D • Aumentar: Para aumentar Volumen: •Reducir: b, D vs L • Aumentar:  , d, t

primacord liner

 Alta Penetración (DP) vs.  Agujero Grande (BH)

BH

DP

Estabilidad del Explosivo con la Temperatura Temperature oC

oF

288o 550o HNS

260o 500o

H NS    

232o 450o 204o 400o 177o 350o

H M X 

149o 300o

R DX    

121o 250o 93o 200o

1

3 2

5 4

6

7 9 8 10

24

100 48

200

300

500 400

Hours of Exposure

- Una operación con guaya o cable toma 3 horas - Para una operación de TCP se recomienda tomar 100 horas 5/4/2012

Modelado de las Cargas Moldeadas

Predator XP SM Extreme Performance 



 Alta penetración para maximizar la conectividad con el reservorio Probadas y certificadas según especificaciones API RP-19B

SM

Perforar más allá de la zona dañada

Predator FP SM Frac Pack 





Máxima área total de flujo abierta para aplicaciones de control de arena Probadas y certificadas según especificaciones API RP-19B

SM

Predator FP utiliza una alta densidad de disparo en espiral

Predator XS SM  X-Sectional Performance 

 

Diseñada para Estimulación Mayor DE y túnel para mejorar la eficiencia en trabajos de estimulación Penetra más allá de daños de formación moderados

SM

Predator ZX SM Ultra-High Performance Predator ZX™ es la última carga de

Baker diseñada para proveer Ultra Deep Penetration Gun Size

Baker

Halliburton

2” 

22.3” 

19.2” 

2-7/8”  3-1/8”  3-3/8”  4-1/2” 

38.6” 

29.2” 

Owen Oil Tools

37.6” 

Schlumberger 23.2” 

35.0” 

37.5” 

35.8” 

39.0” 

45.8” 

38.9” 

46.1” 

39.9” 

60.9” 

44.7” 

59.2” 

63.1” 

Normalization: 3.8% per 1000 psi (SPE Method 27424)

Perf Form SM Low Debris 

Libre de “Carrot” 



Carcasa de bajo residuo



Soluble en Acido



Disponible en DP and GP 78% Soluble 3% Soluble

22% Insoluble

97% Insoluble

Steel Charges

Perf Form Charges

Perf Form SM Debris Size Distribution

Standard vs. PERF FORM SM 

60

50

  e    l   p   m   a    S    f   o    %

40

30

20

10

0

.375

.187

.079

.033

.01

Inches

.004

.003

.001

Cargas Moldeadas Matriz del Usuario

Usada solo como referencia Consulte SAP or Tech Unit por Verificación

 API RP-19B Evaluación de Perforación  API

RP 19B adoptada en Nov. 2000  Data Sheet de Prácticas API (RP) 43 Recomendadas, Edición 5, es todavía utilizada aún cuando oficialmente es “obsoleta” desde 1997. Section I Section II Section III Section IV

 Principales

Surface Conditions, Concrete Target Under Stress Conditions, Berea Target (Optional) Elevated Temperature, Steel Target (Optional) Flow Performance Under Simulated Downhole Conditions (Optional)

diferencias entre RP 43 y RP 19B

Section 1 Target  API Certified Witness  API Registered

RP 43

RP 19B

C 33-67 Sand No No

16-30 Frac Sand Si Si

 API RP-19B Sección I Casing (L-80) Gun Briquette Test Specimen

Water 28 Day Concrete Target (API Class A) Steel Form

Para cargas con RDX, se toma una muestra de producción de 1000 cargas. Para cargas con HMX y HNS, una muestra de 300 cargas. Cargas deben tener al menos 4 semanas luego de su fabricación.

 API RP-19B Sección I

API RP-19B Section 1 Concrete Target

API RP-19B Target opened up for measurements

Efecto de la Dureza de la Roca en la Penetración

• La penetración declarada sólo tiene sentido si se refiere al CS de la briqueta. • Normalizar dureza de la briqueta a 5000psi • Una regla usual es 5% cada 1000 psi de CS • No confundir CS de la briqueta (seca) con la de la formación a ser usada. CS seco es 41% mayor • La presión de formación también tiene efecto ya que es más fácil romper una formación ya tensionada CSeff = CS - Po

Efecto del “Clearance” en la Penetración y el  Agujero de Entrada Penetración

E.H.

Los máximos de las curvas de EH y TTP casi nunca coinciden. En cañones con fase 0 se trata de optimizar para TTP o EH

Ejemplo de un cañón 1 11/16” fase 90 en un casing de 7” 

Posicionadores magnéticos y mecánicos son usados para optimizar “standoff” 

 API RP-19B Sección II & III

Bajo Condiciones de Stress (Berea Target)

Temperatura Elevada (Steel Target)

 API RP-19B Sección IV 

Desempeño de Flujo bajo Condiciones de Fondo Simuladas

Pruebas de Calidad Control de Calidad en la Fabricación

Pruebas de Calidad Control de calidad en la Fabricación

Entry Hole Diameter and Penetration Depth of Each QC Test is Recorded and Monitored in Real Time to Optimized the Manufacturing Process

Pruebas de Calidad Control de Calidad en la Fabricación

PRODUCTION TEST FIRE DATA SHEET MANUFACTURER

PART NUMBER

DESCRIPTION

JOB NO.

Baker Atlas

190680-604

4539 Predator XP

100875825

EXPLOSIVE PRESS #

EXPLOSIVE EXPLOSIVE DATE CODE

Prod

HMX

BOOSTE BOOSTER DATE DATE CODE

CASE CASE MATER MATERIAL

CONE PRESS #

LINER BATCH

REV. P/N P/N P/N DATE

ENTRANCE HOLE DI AMETER (E (EHD) MIN. AVG. MIN. SHOT 0.42

DET-CORD DET-CO RD

THK. 0.13

PLAYING CARDS CARDS (4) SHAPED CHARGE

CASING MAT'L: ASTM A-36

ICC

TOTAL TA TARGET PE PENETRAT IO ION(T TP TP ) MIN. AVG. MIN. SHOT 37. 4

EHD

RUN AVG

TT P

RUN AVG

1

6:50 AM

0.44

0. 48

43.0

2

6:53 AM

0.48

0. 46

39.0

41.0

3

8:44 AM

0.42

0. 45

45.0

42.3

4

8:46 AM

0.45

0. 45

47.0

43.5

5

10:26 AM

0.44

0. 45

43.5

43.5

6

10:28 AM

0.45

0. 45

48.0

44.3

7

12:58 PM

0.46

0. 45

45.4

44.4

8

1:00 PM

0.48

0. 45

50.0

45.1

9

2:42 PM

0.47

0. 45

47.0

45.3

10

2:45 PM

0.46

0. 46

47.4

45.5

AVG EHD: TESTED BY:

B

THK. 0.38 STAND-OFF SP ACER

DIM "A"

CAS E DI ME MENS IO ION CH CHECK DIM "B"

0.46

`

INDICATE START-UP SHOTS WITH "*". REPORT ALL SKIP FIRES.

AVG TTP:

A

SCALLOP PLATE CLEARANCE SPACER (WATER-FILLED) CASING PLATE

TEST FIRE RESULTS TIME

PAGE___OF___  

T EST CONFIGURAT ION SCALLOP MAT'L: 1018

ACCEPTANCE CRITERIA

* S HOT NO.

DATE 7/7/ 2004

Steel

T EST CRIT ERIA SPECIFICATION: STAND-OFF 0.50 CLEARANCE 1.04 CONCRETE TARGET: 50 COMPR. STR. (PSI) 5272

QTY THIS DATE

TARGET

OK

45.5

OK

SHOT OUT (Y)

COMMENTS

BOXES ACCEPTED: LEAD PERSON:

BOXES REJECTED:

Pruebas de disparo son realizadas cada 60 minutos o cada 200 partes

Factores que afectan el flujo en un sistema perforado hi

re

Geometrical

ap h

k d pw

rw

Physical/ Environmental 5/4/2012

k c(WFE) K o

rd

Factores que afectan el flujo Concepto de Daño En pozo abierto ideal el flujo es gobernado por la ecuación de Darci Proporcional a: k ; h ; P Inversamente proporcional a: ; ln(R/r) El efecto de la zona dañada puede mostrarse mediante S (Skin o Daño)

En un sistema cañoneado se agrega el efecto geométrico del largo, diámetro y espaciamiento de los túneles : Sg También influye la caída de permeabilidad por daño al perforar el pozo y por compactación en los túneles : Se Otro parámetro que influye es la convergencia del flujo hacia el pozo y/o túneles : Sc

Factor de Daño : Skin S2 , Zona Dañada S1 , Convergencia del flujo

S3 , Zona Compactada ST = S1 + S2 + S3 + S4 S4 = Completacion Parcial Si: kd/k = .4 y kc/k = .3 en la zona en que ambos daños existen su efecto es multiplicativo.  Alli k’ = (.3)*(.4) k=.12k  Por lo que es muy importante para el flujo el poder llegar con el túnel a la zona virgen 5/4/2012 Si no toda la zona es abierta, el efecto en la productividad es proporcional al % de zona abierta

ZONA COMPACTADA – SECCION FINA S2 , Zona Dañada S1 , Convergencia del flujo S3 , Zona Compactada ST = S1 + S2 + S3 + S4 S4 = Completacion Parcial

Daño (Skin) p r 

* 

p 

(Presión de reservorio) 

Skin o zona  dañada 

p skin 

(Caída de presión en la zona  dañada) 

p wf  r w 

r 

qB m p skin    s  2 kh 

S > 0, dañado  S < 0, estimulado 

 Almacenamiento y Daño ( Skin ) Reservorio infinito con  almacenamiento y daño  (skin) (dañado y  estimulado) 

TAMBIEN SE MANIFIESTA COMO SOBRE CALENTAMIENTOS EXCESIVOS FRENTE A PERFORACIONES, DETECTADO POR REGISTROS DE PRODUCCION LOGGING

Diámetro de Invasión a partir de HDIL

Cañoneo Bajo Balance Zona invadida por filtrado

Formacion Virgen

Zona Compactada & restos de la carga removidos por la surgencia inmediata

Cement Casing  Aplicando bajo balance en el instante de la perforación, se genera un flujo violento de la formación hacia el pozo que limpia la mayoría o idealmente elimina la zona compactada y remueve los restos del cañon, si el deltaP es suficiente.  Valores corrientes son: kc/k = .3 para delta P insuficiente (balanceado) kc/k = .7 para delta P adecuado (sub-balanceado) 5/4/2012

 Valores comunes para Desbalance – BELL BAJO BALANCE NECESARIO - BELL Líquido

Gas

K < 100 mD

1 a 2 Kpsi

2 a 5 Kpsi

K > 100 mD

.2 a .5 Kpsi

1 a 2 Kpsi

Los valores óptimos deben verificarse empíricamente para cada reservorio, no siendo extrapolables

Otros Parámetros que Afectan La Productividad El agujero de entrada no es importante en flujo natural si es mayor que .3” para líquidos y .1” para gas. Si es muy importante para control de arena y fracturas hidráulicas

Puede verse que la densidad de disparos mejora la productividad pero su efecto es cada vez menor

La peor fase es 0 ya que todo el flujo debe rodear el pozo. 180 es mejor y 60  , 90 ó 120 aún mejor. La diferencia entre 60  , 90 y 120 no es apreciable

Características de los Cañones Fase

0

180

60

120

90

135 / 45

90

Oriented Dual String

Características de los Cañones Densidad de Disparos

Características de los cañones Shot Patern GP Guns

12 in.

12 in.

 / 3

12 in.

Cluster Type

Spiral Type

Características de los Cañones Shot Patern

WEM : SIMULACION DE PENETRACION

WEM – SIMULACION DE FLUJO Y  COMAPARACION DE CAÑONES

FACTORES GEOMETRICOS QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DEL CAÑONEO FACTORES GEOMETRICOS

TIPO DE COMPLETACION FORM. CONSOLIDADA FORM. NO CONSOLIDADA FLUJO NATURAL ESTIMULACION CONTROL DE ARENA

DENSIDAD EFECTIVA DE DISPARO

1

1

1

DIÁMETRO DE ENTRADA

4

1

2

FASE

3

2

3

PENETRACION

2

3

4

FACTORES GEOMETRICOS

PERMEABILIDAD PERMEABILIDAD ANISOTROPICA ISOTROPICA CAUSAS ARCILLA VARIAS LAMINAR

FRACTURAS NATURALES

DA O EN EL POZO

EFECTIVA DE DISPARO

2

1

1

3

2

DIÁMETRO DE ENTRADA

4

3

4

4

4

FASE DE DISPARO

3

4

3

2

3

PENETRACION

1

2

2

1

1

Factores importantes para lograr una alta Densidad de Disparo Efectiva Cañonear en desbalance Nivel óptimo de Delta-P Fluir las perforaciones brevemente luego de cañonear Cañonear zonas de baja permeabilidad primero y descomprimir el pozo para las carreras subsecuentes en casos de varias corridas (Evitar balance) • Evitar excesivos drawdown durante la etapa de producción • Utilizar cañoneo orientado en dirección de máximo esfuerzos en zonas de alta anisotropía y break-outs • Centralizar cañones en casos de control de arena y empaque con grava • • • •

Empaque por Grava (BH - SBH) Linear flow Screen Liner

Perforation Formation sand

Fluid flow

La grava tiene k>20 Darcís por lo tanto la caída de presión en la parte engravada de la formación y entre el casing y el filtro es despreciable frente a la caída en el túnel (Cemento - Casing)  Aplicando ley de Darci Darci a un tubo: tubo: P = Q L kA

Gravel  “Tunnel”  Casing Cement

En este caso, se trata de mantener condiciones de flujo lineal para minimizar la caida de presión por turbulencia. La idea es minimizar la velocidad del fluido para evitar el arrastre de finos que taparía el túnel. Dado que , k y L son fijas, para minimizar P debemos aumentar A (usar cargas de BH o SBH) y minimizar Q (Usar cañones de alta densidad 12-15 spf) El Q que queremos minimizar es el Q por tunel. La práctica recomienda recomienda P < 200 psi. Tener en cuenta que A crece con el cuadrado de EH entonces un agujero de EH=.7” tiene aproximadamente la mitad de Area que un agujero de EH=1”  Es por eso que usamos SBH (1”) siempre que sea posible en lugar de BH (.5” (.5” -.7”). El Jumbo Jet de 4.5” 4.5”  - 15spf - .96” tiene más Area más Area abierta por por pie que otros otros competidores competidores 4.5” 4.5” - 21 spf - .7”.

 Al recomendar un cañón, tener siempre en cuenta el Area abierta por pie de casing 

Empaque por Grava (BH - SBH) Para mantener una caida de presión < 200 psi un agujero de .42” (DP) sólo admite 10 bpd EH= .6” -.8” (BH) aumenta el caudal a 35-70 bpd

 Al inyectar la grava, esta irá por el camino de menor resistencia. Un operador considera que todo agujero menor en EH del 80% del EH más grande, no será engravado y por lo tanto se derrumbará, no contribuyendo al flujo. Esta sobrecarga de flujo en los demás agujeros puede hacer fallar a estos y tapar toda la zona. Por eso es importante simular los disparos y posicionar el cañón de ser necesario para asegurar la similitud de EHs

Cañoneo para Fractura Camino del fluido

Plano de Fractura

El concepto es similar al punzado para control de arena, excepto que ahora el flujo es hacia la formación. Debemos mantener la caída de presión por debajo 100 psi para evitar arenamientos. La fractura se creará en un plano preferencial. Si los agujeros están a más de 30 del plano, se generará una pérdida de carga por tortuosidad del flujo. Por otro lado, los agujeros deben ser de similar EH para que la caída sea similar en cada agujero.

Cuando se abren en la misma operación zonas de distinta dureza, se suele aplicar el concepto de entrada limitada. La idea es abrir pocos agujeros en las zonas más blandas y más en las zonas duras, para que la caida de presión en los agujeros compense la diferencia de dureza y la fractura/acidificacion se extienda por igual en ambas zonas.

MULTIPLES DISPAROS

Menor porosidad/ Permeabilidad

Menos disparos Zona blanda

Gun Conveyance Wireline

TCP

Coiled-tubing Tractor

Perforaciones a Través de Tubing

Pw < Pf 



Expendable Bar Carrier



Link Guns



Swing Jets



TT Expendable Hollow Carrier: - Threaded - Bolted - Bottom Fire - F2 - SelectFire

Perforaciones en Casing Asistido por cable

Pw > Pf 



Ported Hollow Carrier



Bullet Perforating Gun



Expendable Hollow Carrier - Bottom Fire - Electrical Top Fire - F2 - SelectFire

TABLA COMPARATIVA DE SISTEMA THRU TUBING Y  CASING GUN CANONEO THRU TUBING

CANONEO CASING GUN

Usando este sistema se puede crear desbalance.

Con este tipo de cañones no se puede crear desbalance.

Al no tener rigidez, no se puede utilizar en pozos desviados.

Se puede utilizar en pozos desviados.

Este tipo de cañones produce mucho daño en el casing, por que esta muy deparado de las paredes internas del casing.

Al estar mas cercanos a la pared interna del casing, el daño que se produce al casing no es muy grande.

Los desperdicios producto del cañoneo se depositan en el fondo del pozo.

Los desperdicios producto del cañoneo, se depositan dentro del cañón, manteniendo limpio el pozo.

La velocidad para bajar en el pozo esta restringida a un máximo de 200 ft/min.

La velocidad para bajar en el pozo puede ser mayor de 200 ft/min.

La penetración de estos cañones se ve disminuida por el tamaño de carga que se utiliza.

Se tiene mayor efectividad en cuanto a penetración, considerando que las cargas son grandes.

No se requiere tener taladro de perforación en sitio, lo cual baja los costos grandemente

Se requiere tener taladro en locacion, por lo que los gastos se incrementan.

El clearance es grande, y la uniformidad del cañoneo se ve afectada.

El clearance es pequeño, el cañoneo es uniforme.

Tractor Conveyance MAXTrac B (SLB)

BALLISTIC READY 

PREFERRED COMMERCIALIZATION

Ballistic operations ready

EXCLUSIVE TO SLB

WELLTEC

SONDEX

Regular use with Safe interface exists for Schlumberger IRIS, tested Baker Atlas, Schlumberger, with Maritime, Halliburton. Wheatherford, Black  Operated with Baker Atlas Warrior, Halliburton. on Guardian under dispensations.

PROVIDE SERVICE

1- LEASE-RENTAL 2- SALES

AWS (Ex MWS)

SMARTRACT

Safe interface exists for Baker Atlas. 100+ Jobs Select Fire capability.

1 Casing cutter job with BA under dispensation

PROVIDE SERVICE

OWN BY EXPRO

CAÑONEO T.C.P. Niple R/A

Pup Joint

Martillo hidraúlico

Junta de Seguridad Válvula recirculación reversa

Empacadura Recuperable Marca radiactiva Dos Sensores de P / T @ 7600’ Niple de desbalance Cabeza de Disparo Mecánica Cañones 3-3/8” x 6 tpp

Cabeza de DisparoHidráulica

Sub de desbalance con Disco

Junta de Seguridad

Martillo Hidráulico

 Válvula Reversadora

CABEZA DE DISPARO MECANICA &  CON SOLTADOR AUTOMATICO

Cabeza de Disparo Baker Modelo „D‟  Características y Ventajas:  

 Activable por presión directa o anular Incluye un sello “Labyrinth”,l no dispara

si hay pérdida.   Amplio rango de presiones de disparo : 2.5 - 20 kPSI presión de fondo  Retardo de 8 o 30 minutos disponible  Puede ser corrida entre cañones, minimizando el riesgo de disparos incompletos en zonas muy largas 

Soporta una caída libre de 40‟ sin

activarse

Efficiency….Data accuracy….People -oriented service

Disco de ruptura Martillo Rupture disk

Hammer sub assy.

Time delay sub assembly. 8 min

Conjunto de retardo 8 min.

Cabeza de Disparo Baker Modelo „RD‟ 

Características y Ventajas Sistema redundante de activación   Acepta redundancia mecánica o hidráulica

Booster





Incluye un sello “Labyrinth”, no

dispara si hay pérdida.   Amplio rango de presiones de disparo : 2.5 - 20 kPSI presión de fondo  Retardo de 8 o 30 minutos disponible 

Soporta una caída libre de 40‟ sin

activarse

Martillo

Retardo

Primacord Booster Bloque Transf. Booster

Efficiency….Data accuracy….People -oriented service

Sistema Baker Redundante Hidráulico Características y Ventajas 

Combinación de cabezas hidráulicas (Modelos

<

Cabeza Tipo D

<

Cabeza Tipo RD

 „D‟ y „RD‟) con múltiples opciones de 

detonación Opciones de Presurización Tubing „D‟/Anular „RD‟    Anular „D‟/ Anular „RD‟  

 Amplio rango de presiones de disparo : 2.5 - 20 kPSI presión de fondo  Retardo de 8 o 30 minutos disponible  Baker ha activado con éxito 15 cabezas en una misma bajada 

Efficiency….Data accuracy….People -oriented service

StimGun* Estimulación con Propelente •

Paquete integrado de ingeniería  –

Propelente (Potassium Perchlorate) es quemado creando gas a alta presión “ onda de gas”.

 –

El gas a altas presión penetra en las perforaciones.

 – La presión ejercida por la “onda del

gas” excede la presión de la fractura

de la roca, pero no pulveriza la roca . •

Familia de productos  – StimGun,

camisa colocada en los cañones, se corre en conjunto.  – StimTube, propelente en forma de cilindro que se acciona frente a intervalos previamente perforados. * Trademark of Marathon Oil Company

StimGunTM / StimTubeTM 

Propelent (Potassium Perchlorate) creates High Pressure gas (Gas Wave)



High Pressure Gas Wave does exceeds the Formation Fracture Pressure, but does not Crush the Rock 

Finned tandem/bull nose subs

Ensamble StimGun

Aplicacion

Beneficios

Perforaciones bajo balance

Rompe la zona comprimida para una mejor remocion, lower skin, mejor produccion

Todas las perforaciones en general

Conectividad mejorada mas alla de la zona dañada, mejor produccion

Estimulacion Prefrac

Reduccion en los caballos de fuerza requeridos para la interrupcion, ahorro de dinero

Tratamiento Preacid

Interrupcion mas rapida, mejor aplicacion para acido, mejor conectividad con el reservorio

Pozos de Empaque de Grava

Mejora y acomoda el Empaque de Grava, aumenta vida a la eficiencia, ahorro de dinero

Proximo al contacto agua

Evaluacion Pre-frac (mini frac), si es agua, entonces salva el costo del trabajo de la fractura hidraulica

Proximo al contacto agua

Stimulacion con arreglo StimGun® donde la fractura hidraulica no es factible, todabia obtiene produccion de pozos marginales

Perforaciones extremas de Sobrebalance

Mejora el rango de interrupcion y efectividad de los trabajos de sobre balance, se mejora la produccion sin costos de fracturas hidraulicas

Pozo Inyector

Aumento de Inyectividad, aumento del rango de

Ensamblaje

•

El ensamblaje puede ser bajado con Wireline o tubing.

Con tuberia virtualmente es posible bajar longitudes ilimitadas de propellente. •

Horizontal Stimulation Tool (HST)

Aplicacion

Beneficios

Estimulacion de pozos horizontales

Mejoramiento en la comunicacion en las proximidades de la formacion

Pozos Horizontal perforados fuera de zona

Re-establece connectividad con el objetivo de la formacion

Limpieza de Filtros

Linpia filtros tapados para re-abrir el area de flujo, alternativa de exponer el propelente en ambientes mecanicamente asperos

Tratamiento Preacido

Interrupcion mas rapida, mejor aplicacion para acido, mejor conectividad con el reservorio reservoir

Estimulation de intervalos largos en pozos verticales con una carrera simple

Mejora la conectividad en el pozo con perforaciones existentes, elimina multiples carreras con Wireline

Pozos Horizontales eventos de

Calibration y orientacion de geofonos para mapas de fractura

HST • Herramienta nueva • Solamente propelante,

no cargas

moldeadas • Usa Tecnologia de transferencia, Boosters-a Booster de TCP • Dos tamaños 2”   2-7/8”  • 2-7/8” HST compatible con las 

roscas BSGS  Modular con cañones BHI • Aplicaciones Horizontales  Cased y open hole • AplicacionesTCP, CTCP, Slickline, y Wireline

StimTube Tool

Aplicacion

Beneficios

Bajo performance Existen perforaciones

Re-abre perforaciones existentes, adiciona entrada de produccion

Perforaciones Tapadas

Re-abre perforaciones existentes, adiciona entrada de produccion

Tratamiento Preacido para perforaciones existentes

Interrupcion mas rapida, mejor aplicacion de acidos, mejor conectividad con el reservorio

Daños proximos a la formacion mas alla de las perforaciones

Provee conectividad con las fracturas proximas a la formacion, aumento de la produccion

Limpieza de filtro

Limpia el filtro tapado para re-abrir el area de flujo, aumento de la produccion, retraso workover

Pozos

Re-establese inyectividad, retraso workover

 Aplicaciones StimGun Perforaciones para altas ratas de inyección y baja tortuosidad.  – Pre-frac  – Pre-acido  – Pre frac-pack   – Pozos inyectores • Pozos con daños extensivos en la cercanía • Pozos con contactos agua petróleo cercanos, en donde las fracturas hidráulicas son de alto riesgo •  Aplicaciones con cable o TCP •

Mecanismo General 

El Propulsor es colocado y encendido a través del intervalo



Como el propulsor se quema esto produce una tensión debajo de la fuerza compresiva de la roca.



La combustión continuada del propulsor, la presión y tensión aumenta, excediendo la fuerza de la roca.



En este punto la fractura ocurre.



El volumen de fractura aumenta por la generación continuada de gas.



El tiempo de quema es un promedio de 100 milisegundos

PulsFrac* Software de modelado • Modelado antes del  – Predicción del

trabajo

funcionamiento del trabajo  – Determinar el diseño optimo  – Prevención del daño de los tubulares • Análisis post operación  – Optimizar las carreras futuras  –  “Cierre del Loop” 

mediante la utilización de un registrador de alta velocidad

*John F Schatz Research & Consulting, Inc.

Cañoneo Bajo Balance Dinámico DUO • Técnica

de cañoneo que provee daños cercanos a cero en las perforaciones. la dinámica del pozo durante el acontecimiento de perforación para crear temporalmente (dinámico) una condición de bajo balance

Idealized Underbalance Curve

• Utiliza

  e   r   u   s   s   e   r    P

diseño del bajo balance dinámico para la limpieza de la perforación requiere el retiro de los residuos y de la zona dañada, sin afectar la roca intacta. La surgencia requerida para la limpieza debe:

Wellbore

Underbalance (Failure of Crushed Zone)

• El

 –  –

No dañar la zona intacta, ser lo apenas suficiente para desalojar la zona dañada (mecánica) Quitar el material de la zona compactada y los residuos del túnel (flujo)

Formation

Time

Idealized Underbalance Curve

      e       r       u       s       s       e       r         P

Wellbore Formation

Surge Flow Time

Baker Atlas Ofrece • Un

proceso de análisis para modificar el perfil y la duración del underbalance para requisitos particulares

• Limpieza en dos etapas:  –  –

Separa el daño de la perforación de la matriz no dañada Limpia los residuos del túnel

• Mediante la ingeniería del pre-

diseño, y el diseño del BHA se utilizan:

 – Inter-Gun Pressure Valves (IGPV)  – Compartimientos sin perforar  –  Verificación eficaz del sistema de

trabajo con datos de alta velocidad de la presión

• No un proceso de la "panacea", sino

una herramienta adicional en la caja de herramientas de la terminación

 Aplicaciones • • • •

Wireline, Slickline, y TCP Pozos: verticales, de alto Angulo y Horizontales Intervalos masivos Cañoneo Orientado

Bajo Balance Dinámico DUO Beneficios del Bajo Balance Dinámico • Maximizar el flujo de las perforaciones • Mejorar la inyectividad del pozo • Reducir el daño de perforación y los residuos en el túnel • Reducir al mínimo las restricciones que deterioran flujo • Prevenir el arenamiento de los cañones • Simplificar la preparación del pozo eliminando la necesidad

presiones estáticas grandes para crear el bajo balance

de

Beneficios del sistema DUO • Modelado del BHA para el funcionamiento óptimo • Programas con diseño costumizado para cada intervalo • Verificación mediante sensores de presión de alta velocidad de

efectividad de la operación

la

Ejemplo de Evento Dinamico

Nivel recomendado de Bajo Balance • Determinar

el underbalance para restaurar permeabilidad en las cercanías del túnel 

Remover la zona compactada “Crushed Zone” sin

causar afluencia de la arena

• Teorías

/ Ecuaciones reconocidas por la Industria:  King / Crawford  Behrmann  Walton  Pearson

Planilla para el calculo de Bajo Balance Perforation Clean Up Efficiency Calculation Beta

Company:

Well Location:

Well Name:

Region:

Perforated Interval, MD :

Date of Modeling:

(Use one sheet per perforated interval)

INPUT PARAMETERS

.

o

Reservoir Fluid Viscosity Reservoir Fluid density Particle density, matrix Formation Porosity Total compressibility Permeability Gravity Perforation length Unconfined Comp Strength Allowable pressure differential - hardware Customer Safety Factor - Underbalance Level Shaped Charge Selected

p

Ct k g l UCS Poper

cp gm/cc gm/cc frac psi-1 md cm/sec 2 cm psi psi

1.20 0.835 2.65 0.20 3.70E-05 79 981 62 6,500 5,000 0% 3324 XP

OUTPUT RESULTS Pressure drop required to sweep perforation* Allowable pressure drop - tensile failure criterion

Pflo Ptensile

psi psi

928 2,121

Maximum Und erbalance Pressure, P

Pmax

psi

2,121

Max Designed Underbalance P, includes Safety Factor Clean Up Efficiency (CUE) after applying Pmaxa

Pmaxa

psi

2,121 100% 

Volume through each perforation Required minimum flow rate thru each perforation based on Pflo Required flow velocity thru each perforation, based on qo Required mininum flow time based on Pflo

%CUE  v 

qo t

cc/perf cc/sec m/sec sec

3.49 16.06 0.23 0.2172

*Pearson et al, SPE 38634.

Modelado  “Cómo diseñar la magnitud y la duración del Bajo balance”  • Utilización

de modelos predictivos para determinar la dinámica del pozo • Los resultados son utilizados para establecer la configuración del string de cañones y las presiones de disparo. • Se puede verificar la efectividad del modelado utilizando durante la operación registradores de alta velocidad, lo cual permite cerrar el loop entre el modelado y la condición real en el pozo.

Repetibilidad (N Texas Field Trial) North Texas Field Trial Shell Adams 1H July, 2006 Legend Predicted, outside gauge OWR, outside gauge Predicted, inside gauge OWR, inside gauge

5000

4000

   i    s    p  ,    e    r   u    s    s    e    r

3000

   P

2000

1000

0 0

0.4

0.8 Time, seconds

1.2

Curvas de control de presión Predicted Pressure Curves for Multi-Orifice Based on North Texas Field Test #1

Graph 1 Inside pressure, one orfice (predicted)

5000

outside pressure, one orifice (predicted) inside pressure, two orifices (predicted) outside pressure, two orifices (predicted) inside pressure, four orifices (actual) outside pressure, four orifices (actual)

4000

   i   s   p  ,   e   r   u   s   s   e   r    P

3000

2000

1000

0 0

0.4

0.8 Time, seconds

1.2

Proceso de Diseño

Well Information

No perforations req'd

Static UB

No

No

Cased Hole?

Candidate f/  Dynamic UB?

Yes

BHA and UB design modeling

Yes Segment the Interval into Working Areas

UB Req'ts for Each Working Area w/ UB Calculations

Export results to Deliverable

Yes

Nodal Analysis of the Working Areas

Candidate for UB?

No Overbalanced Perf

Finalize BHA and Procedures

Deliverable to Customer

Proceso del Sistema DUO

Competidores • Schlumberger “PURE”   – Utiliza cargas de tubing

puncher entremezcladas en el cañón • Reduce la verdadera densidad de disparo • Comercializan la “verdadera densidad de disparo” debido a esto

 –  –  –

Recientemente adquirió IES registradores de alta velocidad La Historia de casos enfocan la magnitud, no el barrido No tiene la capacidad de modelacion comparado con el PulsFrac • Solo predice en general la curva de presión • No puede predecir curvas de presión a lo largo del wellbore

 – Recomienda usar “modesto” desbalance con PURE

• Halliburton “SurgePro”   – Utiliza válvulas de venteo  – Utiliza PulsFrac

/ cámaras vacias

Aplicaciones de cañoneo Orientado en pozos Horizontales HOPS Con respecto a la compresibilidad de la roca: • Prevenir o retrasar el inicio de

la producción de la arena • Facilitar la estimulación

Con respecto a un contacto de agua o de gas Perforación de la cara baja del pozo para Gravel Pack 

Sistema de Cañoneo HOPS 



Orientación integral de las cargas carga dentro de cada cañón. Alto porcentaje de cobertura de los disparos. No son necesarios espaciadores en blanco para la orientación.

Available Shot Patterns

Gun Body



Sistema disponible con TM cargas Predator XP de alta penetración

Eccentric Weight

Gun Tube Shaped Charge Primacord

Sistema “J - Gun Brake”  







Permite perforar intervalos de gran longitud en una sola carrera utilizando cable. Reduce el tiempo de utilización del taladro debido a que se reduce el numero de carreras Ideal para operaciones de cañoneo en balance para operaciones de Frac pack  Disponible para aplicaciones en Casing desde 4 ½” hasta 9 5/8” 

 Ahorros con el sistema “J-GB”  Golfo de México : 109 ft (33 m) de longitud, 3-3/8“ OD 12 tpp, esta operación fue recientemente realizada utilizando cable en conjunto con el J-GB. El tiempo de la operación fue de siete horas, una mejora dramática en la eficiencia comparada a 14 horas estimadas del tiempo de taladro para realizar la operación con TCP. La operación ahorró a cliente - $17,500 US en tiempo de taladro. Brasil aguas profundas : 145 ft (44 m) intervalo, con110 ft (33 m) netos, 4-1/2” OD 12 spf Perf form cargas, el intervalo esta a 11,500 ft de profundidad. Tiempo operativo - 6.5 hr. El cliente estimaba en 30 hr la operación utilizando el sistema convencional. Ahorro en tiempo de taladro -$100,000 US

Sistema de cañones apilable

Soluciones • Perforar

largos intervalos sin la necesidad de

taladro • Permite la utilización de bajo balance para limpiar las perforaciones. • Los cañones son corridos en secciones cortas y apilados uno sobre otro. • Los cañones son corridos con cable • El sistema de anclaje puede ser mecánico o por disparo • Incrementa el potencial de producción en pozos marginales, con bajas presiones de fondo, zonas depletadas, zonas de recañoneo y formaciones sensibles a condiciones de sobre balance.

Completacion-ESP Electric Submersible Pumps  Objectivo: No es necesario  “matar” el pozo despues de bajar el TCP, antes de arrancar las bomba en el pozo.

` `

`

 Asentamiento: El sistema y dispositivos de cañoneo es bajado con cable para ser asentado, antes de bajar la bomba ESP. Seguidamente cañonear el intervalo a producir bajo desbalance usando sistema de detonacion hidraulica y descolgador automatico de cañones.

FASES DE LA CORRIDA DEL COMPLETAMIENTO Wire line  PFC- Runing  tool 

Fase 1 Corrida del BHA de TCP con wire line

Fase 2  Asentamiento del ancla Y Corrida de BES

Fase 3  Arranque de la bomba

ESQUEMA DEL COMPLETAMIENTO ESP

HTD MKII firing head Adapter

TCP Guns

Bottom gun anchor