Problemas Completación U.N.I. (1)

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA DE PETROLEO

PRACTICA DIRIGIDA

1) En un pozo completado con laina de 7”, N80, 29.00 lbs/pie(tope a 8000 pies) hasta la profundidad de 10200 pies se va a colocar tapón por el método de punta libre(bradenhead) para abandonar una formación de 120 pies cuyo tope se encuentra a 9920 pies utilizando tubería de perforación de 5” , 16.25 lbs/pie, integral upset y cemento G. Para la producción , el pozo fue baleado parcialmente 60 pies en el aparte superior de la formación, el tope de los perforados coincide con el tope de la formacion.El tapón cubrirá 150 pies encima y 50 pies debajo de los perforados, para limpiar el tramo del tapón se utilizara 15 bls de fluido lavador preparado con aditivos y detergentes de 9.0 lbs/gal y como fluido de trabajo agua fresca. fresca. Determinar: a) No de Sx de cemento requerido. b) Volumen de fluido desplazante.

2 ) En el el pozo del problema problema anterior después de colocar el tapón, se va a efectuar efectuar cementación forzada por el mismo método en una formación de 220 pies de espesor cuyo tope se encuentra a 9430 pies, baleado baleado en la parte superior 100 pies, posteriormente se rebaleara un intervalo menor. Para la operación se utilizara 80 Sx del mismo cemento, como fluido de trabajo agua fresca y la misma tubería de perforar (D.P) con packer sentado a 9280 pies. La presión de fractura es de 5220 Psi. P si. Si una vez concluyo la operación se circulo de forros a tubos obteniéndose en superficie 2.5 barriles bar riles de mezcla. Calcular: a) Presión de reversa en caso de que las perforaciones y la formación no acepta la mezcla una vez desplazado toda la lechada ( no incluir presión de fricción ) b) Presión hidrostática que actúa sobre la formación. c) No de Sx de cemento introducido en los perforados. d) Máxima presión de operación en superficie superficie si se considera 50 psi de seguridad.

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EXAMEN SUSTITUTORIO

1 ) ¿ Cuando se obtiene una estimulación negativa ? , explique.

2 ) ¿Cuáles son las diferencias sustanciales en perforación lateral entre una hidráulica Vs, a chorro de alta energía (jet perforating)

3 ) En qué sentido interviene la temperatura de la formación en una acidificación.

4) ¿Qué es arenamiento?, explique.

5 ) En un pozo que tiene forros de superficie de 13 3/8” , N80, 72 lbs/pie, la zapata a 600 pies, forros intermedios de 9 5/8”, N80, 47.0 lbs/pie, zapata a 8960 pies ,se cementara laina de 7”,

29.00 lb/pie en un hueco perforado con broca de 8 1/2” hasta la profundidad de 10160 pies utilizando colgador acentador con tubería de perforar de 5.00” internal upset y cemento G, 30Bls de fluido lavador (agua fresca con detergente industrial cp.). Las características del lodo después de reacondicionar son = 9.6 lbs/gal, p = 11 cp., y = 5 lbf/100 pie2, la laina se fijara a 250 pies encima del zapato intermedio. Los parámetros de la mezcla son p = 14 cp, 2 y = 8 lb/100 pie .

Determinar : a) b) c) d)

Caudal de operación , si se desea utilizar un Nr de 10000 para el fluido lavador. Presión de fricción de la mezcla en el anillo. La presión hidrostática en el fondo del pozo instantes antes de finalizar la operación. Tiempo de operación.

Nota : Responder 3 preguntas (3 puntos c/u) , el problema es obligatorio (11 puntos)

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PRIMER EXAMEN PARCIAL

1) Diga 2 casos de Completación debido al avance tecnológico y sus ventajas.

2) Explique cuál es la diferencia en una cementación forzada a baja y alta presión.

3) Explique una cementación forzada por el método de punta libre (brandenheah)

4) Explique la función del forro de superficie y forros intermedios.

En un pozo vertical que tiene forros de superficie de 13 3/8”, J55 , 54.5 libras/pie, la zapata a 800 pies, se cementara forros de producción en 2 etapas forro de producción de 7” , C75 , 26.0 lbs/pie, el hueco fue perforado con broca de 8 1/2” y lodo de  lbs/gal,(después de reacondicionar se tuvo p =16 cp , y = 10 lbf/100 pie2 ) hasta la profundidad de 6300 pies, el cuello flotador se instalara a 2 tubos del zapato guía y el cuello de 2da etapa 200 pies debajo del fondo de la formación superior. Se cementara hasta 250 pies encima del tope de las formaciones productoras. El tope de la formación inferior se encuentra a 6060 pies de 60 pies de espesor, el tope de la formación se encuentra a 1820 pies de 100 pies de espesor. Se utilizara cemento C, fluido lavador (agua con detergentes, cp) en contacto con la costra 10 minutos, la mezcla tiene p =20 cp , y = 11 lbf/100 pie2, Si la presión de fractura es de 5550 psi y bombeara a 3 bpm utilizando agua fresca como fluido de desplazamiento y considerando un factor de seguridad de 80 psi. Determinar: a) b) c) d) e) f) g) h)

Esquema (1 pto) Orden (1 pto) Densidad y rendimiento de la mezcla (1 ptos) Numero de sacos de cemento requerido (1 pto) Volumen de fluido lavador (1 pto) Máxima presión en el fondo del pozo (3 ptos) Presión de fricción del cemento en el anillo (3 ptos) Tiempo de operación ( 1 pto)

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1 ) En un pozo vertical que tiene forros de superficie de 13 3/8” , N80, 72 lbs/pie, la zapata a

1200 pies, se cementara forros de producción en 2 etapas en forma continua, el forro es de 7” , N80, 29.0 lbs/pie, el hueco fue perforado con broca de 8 1/2" y lodo de  lbs/gal,(después de reacondicionar se tuvo p =16 cp , y = 4 lbf/100 pie2 ), hasta la profundidad de 8200 pies, el cuello flotador se instalara a 2 tubos del zapato guía , el cuello de 2da etapa a 4100 pies de profundidad. Se cementara toda la tubería hasta la zapata del forro de superficie con 2 mezclas, al fondo 1500 pies de mezcla neta y el resto con mezcla de relleno con 16% de bentonita. Se utilizara cemento H y el fluido lavador debe estar en contacto con la formación 10 minutos en cada etapa (agua con detergentes,  =1 cp ) . Ambas mezclas son plásticos de Bingham, la mezcla neta tiene p =22 cp , y = 10 lbf/100 pie2,la liviana p =18cp , y = 6 lbf/100 pie2.Sabiendo que la presión de fractura es de 5550 psi. Sé bombeara a 4 bpm utilizando agua fresca como fluido de desplazamiento y considerando un factor de seguridad de 80 psi. Determinar : a) b) c) d) e) f) g)

Densidad y rendimiento de mezclas. Numero de sacos de cemento requerido. Volumen de fluido lavador. Agua requerida. Volumen de fluido de desplazamiento 1ra etapa. Máxima presión en el fondo del pozo. Tiempo de operación.

2 ) En un pozo que tiene forros de superficie de 13 3/8” , N80, 72 lbs/pie,la zapata a 600 pies, forros intermedios de 9 5/8” , N80, 43.5 lbs/pie , zapata a 9200 pies,se cementara laina de 7”,

29.00 lb/pie (cuello flotador a 2 tubos de zapato guía , 30 pies cada tubo) en un hueco perforado con broca de 8 1/2” hasta la profundidad de 10100 pies utilizando colgador acentador con tubería de perforar de 5.00” internal upset y cemento G, 30 bls de fluido lavador(agua fresca con detergente industrial  =1.5cp) .Las características del lodo después de reacondicionar son  lbs/gal , p =10 cp , y = 4 lbf/100 pie2, la laina se fijara a 250 pies encima del zapato intermedio. Los parámetros de la mezcla son p =12 cp , y = 8 lbf/100 pie2. Determinar : a) b) c) d)

Volumen de mezcla requerido presión de fricción de la mezcla en el anillo. La presión hidrostática en el fondo del pozo instantes antes de finalizar la operación. Tiempo de operación.

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PRACTICA

1 ) En un pozo con forros de superfic ie de 13 3/8” , J55, 54.50 lbs/pie, la zapata a 800 pies, se cementara forros intermedios de 9 5/8” , N80, 53.50 lbs/pie , en un hueco perforado con broca

de 12 1/4" hasta la profundidad de 8400 pies( cuello flotador a 2 tubos del zapato guía  – 30 pies c/t ) con 2 mezclas de cemento , la 1ra mezcla en la parte superior hasta el zapato de forros de superficie con una mezcla pobre o de relleno con 12% por peso de bentonita, p =18 cp , y = 10 lbf/100 pie2, la 2da mezcla neta (cemento  – agua, n=0.424, k=0.0477) y aditivos en la parte inferior 1600 pies de extensión , en ambas mezclas se utilizara cemento H.Las características del lodo después de reacondicionar son  lbs/gal , p =11 cp , y = 6 lbf/100 pie2. No se podrá reciprocar ni rotar la tubería durante la cementación por lo que se prepara fluido lavador con detergente industrial y acido en baja concentración para obtener una buena limpieza de la pared del pozo (  =1.4 cp), en laboratorio se determino que el fluido lavador deshace la costra del lodo en 11 minutos, por lo que se recomienda que este en contacto con la pared del pozo y fluyendo este tiempo. Además para optimizar la limpieza de la pared del pozo se desea que el N o de Reynolds del fluido lavador sea como mínimo 14000.

Determinar : a) b) c) d) e) f) g)

Densidad y rendimiento de las mezclas. Numero de sacos de cemento requerido. Volumen de fluido lavador. Agua requerida. Volumen de fluido de desplazamiento. Máxima presión en el fondo del pozo. Tiempo de operación.

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PRACTICA DIRIGIDA

1 ) Cuando se efectúa completacion hueco abierto.

2 ) Que funciones efectúa el cabezal de cementación , explique.

3 ) Explique cómo se determina el tipo de fluido que es una mezcla de cemento (lechada).

4 ) Diga que es flujo Tapón y en que fluidos se presenta.

5 ) En un pozo que tiene forros de superficie de 13 3/8” , J55, 61.00 lbs/pie, zapata a 700 pies,

se cementara forros de producción 5 1/2" , C75, 20.00 lbs/pie.El pozo vertical fue perforado con broca de 7” hasta la profundidad de 6500 pies.El cuello flotador se instalara a 2 tubos del

zapato guía, se utilizara fluido lavador(agua fresca tratada con pequeño % de acido y detergente industrial ,  =1.2 cp, fluirá con Nr = 10000 ), en laboratorio se determino que este fluido disuelve la costra en 10 minutos, además se utilizara 20 barriles de espaciador , la densidad de este fluido es de 9 lb/gal. Se utilizara cemento D y una sola mezcla de p =16 cp , 2 y = 8 lbf/100 pie ,el cemento cubrirá hasta 200 pies encima del tope de la formación productiva superior, el tope de la formación productiva superior se encuentra a 4300 pies.Las características del lodo después de reacondicionar son  lbs/gal , p =14 cp , y = 6 lbf/100 pie2. Determinar a) b) c) d) e) f)

Volúmenes de los fluidos que intervienen en la cementación (3 ptos) Densidad de la mezcla (2 ptos) Numero de sacos de cemento requerido (1 pto) Presión hidrostática máxima en el fondo del pozo (2 ptos) Perdida de fricción de la mezcla en el anillo (4 ptos) Tiempo de operación ( 2 ptos).

Nota :Responder 3 preguntas (2ptos c/u) , el problema es obligatorio (14 ptos) UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

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EXAMEN FINAL

1 ) Explique con esquema como se desarrolla una prueba de incremento de presión ( build up). 2 ) Explique las principales ventajas que se obtienen al efectuar fracturamiento hidráulico utilizando registros para determinar los esfuerzos máximos y mínimos , esquematice esta ventaja. 3 ) Señale las diferencias entre una estimulación por fracturamiento acidificación Vs fracturamiento hidráulico. 4 ) Explique cómo se consigue una mayor penetración con una escopeta de alta energía. 5 ) Explique el efecto de la consistencia de la formación sobre el agente sostén. 6 ) Demuestre que en una formación dañada la K avg es : Kavg = K ( ln (re/rw) / (K / Ks . (ln (rs/rw) + (ln (re/rs)) 7 ) Grafique un prefrac, explicando el comportamiento de los parámetros.

8 ) En un área donde se conoce la dirección de los esfuerzos máximos y mínimos , se va a efectuar fracturamiento hidráulico en una formación de 1.3 md de K, en pozos vecinos de fracturas hidráulicas en la misma formación se determino en promedio que el ancho de fractura es de 0.016” , X f  de 380 pies y H f  /H = 1 considere estos parámetros para los calculos.El pozo se perforo con broca de 8 ½” y se completo con forros de 7” , N80, 23.00

lbs/pie, el fracturamiento se efectuó a través del forro , el tope de la formación se encuentra a 8100 pies, tiene un potencial de 95 pies t se baleo todo el espesor productivo. La operación concluyo cuando se utilizo 310 bls de fluido de desplazamiento, se limpio el agente sostén y se bajo registro encontrándose w = 0.016” y altura empacada 76 pies. Si la permeabilidad de la fractura empacada es : K f  = 54.4*106 w2 Darcy’s(w en pulgadas) y r e = 660 pies. Utilizando las curvas de incremento de producción, determinar el incremento esperado. Previamente determine profundidad empacada. Nota:

Responder 4 preguntas del 1 – 5 (2 ptos c/u), 5 y 6 son obligatorios (4 y 8 ptos).

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CUARTA PRACTICA

1 ) Explique qué se entiende por litología y mineralogía de una roca reservorio. 2 ) En qué tipo de formaciones recomendaría utilizar estimulación por fractura miento  – acidificación y Acidificación matricial , explique. 3 ) ¿Cuando el valor numérico en una estimulación por acido es negativo?, explique. 4 ) Que nos indica el modulo de Young y Poisson. 5 ) Indique los principales fluidos utilizados en un fractura miento hidráulico y que funciones cumplen estos. 6 ) Explique gráficamente el comportamiento de la presión , caudal , y desplazamiento del agente sostén durante el proceso de un fractura miento hidráulico , además indique que presiones representa cada variación. 7 ) Un pozo completado a hueco abierto y perforado con broca de 8” de diámetro en un

campo donde los pozos están espaciados 40 acres (r e = 660 pies), se propone ensanchar el pozo de la zona de producción hasta 16 pulgadas de diámetro con el propósito de incrementar la producción . Cuanto más se puede incrementar la producción si : Índice de productividad (J) es :

J = 7.08 KH/  ln(re/rw))

La razón de productividad (PR) es :

PR = Jactual/Jestandar

8 ) En un pozo perforado con broca de 6” , se estima que se genero daño durante la perforación y completacion del pozo en una profundidad de 3” y la permeabilidad se redujo de 100 md a 5 md. Determine la razón de productividad , r e = 660 pies. Si en un pozo con daño el PR es : PR = Kave/K = ln(re/rs)/(ln(re/rS) + K/Ks ln (rs/rw))

Nota:

Responder 4 preguntas del 1 – 5 (2 ptos c/u) y 6,7,8 obligatorio ( 4 ptos c/u).

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1) Explique qué significa “cerorizar” esquematice un ejemplo. 2) Una perforación lateral, que tipo de daño genera ,explique. 3 ) En un reservorio de alta permeabilidad , con alto índice de productividad, que método de perforación lateral recomendaría y porque. 4 ) ¿ Que es “ seudo daño”, de ejemplos?

5 ) Se efectuara baleo en un pozo perforado con broca de 8 ½” y completado con forros de 7”, 29 lbs/pie. El registro GR /Neutrónico indica las uniones a : 9440,9470,9501,9532,9562,9592,9622 pies, la escopeta corrida con CCL detecta uniones de los forros a : 9425,9455,9485,9516,9547,9577,9607 pies , diga la corrección que debe efectuarse y donde, la profundidad a que debe fijarse el CCL si el tope del intervalo a balear en el registro GR/Neutrónico esta a 9514 pies, la distancia del CCL al tope de la perforación es de 33.5 pies. 6 ) El baleo del pozo ( problema anterior) se efectuó con presión negativa un 26 de junio a las 10 hrs, iniciando a producir con buen caudal , a fines de agosto disminuye la producción significativamente por lo que se programa efectuar prueba de pozo por el método de incremento de presión (build up), se decide efectuar la prueba el 4 de setiembre cerrando el pozo a las 10 de la mañana y por un máximo de 3 días. El potencial productivo es de 120 pies, petróleo de 35.7 API a 60 0F, cp, Rb /Stb, antes de cerrar el pozo la P wf  = 4287 psi y el caudal 2240 b/d , además : Sw = 24%  = 22 % 

.025 .05 .10 .20 .50 1.0 1.5 3.0 15.0 30.0 60.0 72.0



T

, hr

Ct = 1.44 * 10-5

Pws , Psi 4350 4000 4460 4525 4620 4800 4900 4980 5000 5006 5012 5015

Si Pdaño = 0.87 m S

(Tr + t)/t

K = 162.6 q hm) Q s=0 = Q actual / EF

S = 1.1513( (P1hr - Pwf  ) / m – log ( K/( Ct rw2) + 3.23)

Eficiencia de flujo (EF) = J actual / Jideal = ( P* -Pwf  – , Pdaño) / ( P* - P wf ) Determinar : a) b) c) d) Nota

La pendiente dela línea recta , psi / ciclo Presión extrapolada P* Permeabilidad de la formación Daño Perdida de presión debido al daño Eficiencia de flujo Régimen de flujo después de la estimulación ( S = 0)

: Responder 3 de las 4 preguntas ( 3 puntos c/u), problemas 5,6 obligatorio (4,7 ptos)

PROBLEM : DEPTH CONTROL

#4

OBJECTIVE :

To perforate 5 separate zones on a single trip into the hole, to permit limited  – entry technique stimulation. Each shot will be fired separately by condutors from surface with each shot being spaced one (1) foot apart. Bottom shot fires first to perforate the lowermost objective hole, and subsequent shots work up the gun from the bottom. GIVEN :

Perforate 9518’ to 9594’ El with 10’ gun utilizing a single run in the hole. Zone 1 = 9594’ EL Zone 2 = 9576’ EL Zone 3 = 9564’ EL Zona 4 = 9538’ EL Zone 5 = 9518’ EL Total Depth : 9600’.

Available Logs : SP Log (Open Hole), GR/Neutron Log ( Cased Hole) Perforating Gun Assembly Measurements Collar locator to top shot of gun is 4.5’. Collar locator to bottom shot of gun is 8.5’ Collar locator to bottom of gun assembly is 10’.

To shoot a thru  – tubing assembly with separate conductors , the bottom shot is fired first in the lowest zone of interest, (8.5’) and the top shot will perforate the uppermost zone last (4.5’).