Terminacion Inteligente Con Diseño de Baleos 2017

FICHA DE IDENTIFICACIÓN DE TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Título

TERMINACION INTELIGENTE CON DISEÑO DE BALEOS EN CAJONES “A” POZO NJL - 11

Autor/es

Nombres y Apellidos

Código de estudiantes

Jhilmar Demetrio Callex Calle

201304960

Juan Ariel Aspi Apaza

201314560

Carmen Tereza Medrano Troche

200121517

Fecha 

10/06/2017

Carrera

Ingeniería en Gas y Petróleo

Asignatura

Perforación II

Grupo

B

Docente

Ing. Gabriel Alejandro Pérez Ortiz

Periodo Académico Subsede

I/2017 La Paz

Copyright © (2017) por (Carmen Teresa Medrano Troche). Todos los derechos reservados

Título: Terminación Inteligente con Diseño de Baleos en Cajones “A” Pozo NJL-11 NJL -11

TABLA DE CONTENIDO CAPITULO 1: INTRODUCCION .................................................... ............................................................................................... ........................................... 2

1.1.

Antecedentes. .................................................. ....................................................................................................... ...................................................................... ................. 2

CAPITULO 2: MARCO TEORICO ................................................. ........................................... 5

2.1. CONCEPTO. .............................................. .................................................................................................. ............................................................................... ........................... 5 2.2. TÉCNICAS TÉCN ICAS DE BALEO Y TIPOS. ............................................... .......................................................................................... ........................................... 6 2.2.1. Factores Geométricos del Baleo. ..... ........................................................... ............................................................................... ......................... 6 2.2.2. Daño Generado por p or el Dispar. ............................................................... ......... ............................................................................... ......................... 7 2.2.3. Área de Alcance de los Baleos. ..................................................... ....................................................................................... .................................. 8 2.2.4. Tipos de Baleo. ................................................................................................ ........................................ ....................................................................... ............... 9 2.2.4.1. Tipo Chorro. Chor ro. ...................................................... .......................................................................................................... .................................................... 9 2.2.4.2. Tipo de Bala. ....................................................................................................... ........................................................................................ ............... 10 2.2.4.3. Tipo Hidraulico. .................................................................................................. ......................................................................... ......................... 10 2.2.5. Factores Geométricos del Baleo. ..... ........................................................... ............................................................................. ....................... 10 2.2.6. Daño Generado por p or el Dispar. ............................................................... ......... ............................................................................. ....................... 11 2.2.7. Área de Alcance de los Baleos. ..................................................... ..................................................................................... ................................ 11 2.2.8. Tipos de Baleo. ................................................................................................ ........................................ ..................................................................... ............. 12 2.2.9. Tipos de Baleo. ................................................................................................ ........................................ ..................................................................... ............. 12 2.2.9.1. Tipo Chorro. .......................................................................................................... .......................................................................... ................................ 12 2.2.9.2. Tipo de Bala. ................................................................ .......... ............................................................................................... ......................................... 14 2.2.9.3. Tipo Hidraulico. .................................................................................................... .................................................. .................................................. 15 2.2.9.4. Tipo Hidraulico. .................................................................................................... .................................................. .................................................. 16 2.3. TERMINACION TERM INACION DE POZOS. .............................................. ................................................................................................ .................................................. 17 2.3.1. Pozo Entubado y Baleado. ............................................................................................ ............................................................ ................................ 17

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CAPITULO 3: OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION ....................................................... 18

3.1. Objetivo General. .................................................................................................................... ........................................................................... ......................................... 18 3.2. Objetivos Específicos. ................................................. ....................................................................................................... ............................................................ ...... 18 CAPITULO IV: MARCO PRACTICO ...................................................................... ............... 19

4.1. Recolección de datos de reservorio de Cajones “A” pozo NJL -11. .............................. 19 4.2. Diseño de terminación del pozo NJL-11 . .......................................................................... 22 4.2.1. Accesorios superficiales ................................................... ........................................................................................... ......................................... 22 4.2.2. Accesorios sub-superficiales . ................................................................................... ............................................................................. ...... 23 4.3. Operación de baleo en el pozo NJL-11. ........................................................................... ......................... .................................................. 24 4.3.1. Operación con Unidad de Slick Line . ...................................................................... ................................................................ ...... 24 4.3.2. Operación con Unidad de Wire Line y Unidad de Bombeo . ................................ 24 4.4. Análisis económico. .................................................. ........................................................................................................ ............................................................ ...... 26 CAPITULO V: CONCLUSIONES ............................................................ ...... ...................................................................................... ................................ 28

BIBLIOGRAFIA ............................................. .................................................... ............................................................................. ......................... 29

Asignatura: Perforación II Carrera: Ing. Gas y Petróleo P etróleo

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RESUMEN: El “baleo” es una técnica que permite que disparos controlados desde la superficie

abren orificios desde el interior del pozo para comunicar este con un reservorio, esto se hace con un gran cuidado en la planeación, la selección de la tecnología y la evaluación posterior a los trabajos es esencial para una estrategia de operaciones de disparos óptimos. En otro caso si existiera un baleo de un pozo es la operación de punzado o cañoneo de pozos consiste en bajar un cañón a través del pozo, ponerlo en profundidad y disparar sus cargas explosivas frente a la capa potencialmente productiva de esta forma se comunican los fluidos, contenidos en la capa, con el pozo.

Palabras clave: Baleo, Disparos, Orificios, Pozo, Operación, Profundidad, Fluidos.

SUMMARY: "Whale" is a technique that allows controlled shots from the surface to open holes from inside the well to communicate with a reservoir, this is done with great care in planning, technology selection and post-evaluation. The work is essential for an optimal shooting operations strategy. In another case if there is a well of a well is the operation of punching or barreling of wells consists of lowering a barrel through the well, putting it in depth and firing its explosive charges in front of the potentially productive layer of this form communicate the fluids , Contained in the layer, with the well.

Key words: Baleo, Shots, Orifices, Well, Operation, Depth, Fluids.

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CAPITULO I 1.1.

INTRODUCCION

La culminación de los trabajos en un pozo para obtener producción de hidrocarburos es la operación de baleos o disparos, la cual consiste en perforar la cañería de revestimiento, cemento y formación para establecer comunicación entre el pozo y los fluidos del yacimiento. La correcta selección del sistema de baleo es de importancia relevante ya que de esto dependerá la productividad del pozo y la disminución de intervenciones adicionales que implican altos costos.

1.2.

ANTECEDENTES

El campo Naranjillos fue descubierto y desarrollado por YPFB, se perforaron un total de 27 pozos. Posteriormente Vintage Petroleum Boliviana Ltd. perforó 10 pozos profundos con objetivos de investigar las formaciones del devónico los cuales resultaron en producción limitada del Iquiri y Escarpment. El pozo NJL-11 fue perforado por YPFB en fecha 22-May-68 alcanzando una profundidad de 1770m, en el cual se bajaron cañerías de 9 5/8” a 107m y 7” hasta

1757,5m. El pozo atravesó los objetivos propuestos de las formaciones Cajones, Tacuru y Escarpment. Se obtuvieron 15 testigos convencionales. Se realizaron 14 pruebas en agujero abierto las cuales dieron positivas en algunas de ellas y 2 pruebas en agujero entubado, las cuales se detallan en la siguiente tabla:

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Tabla 1. Detalles de pruebas del pozo NJL-11

Fuente: VINTAGE PETROLEUM BOLIVIANA LTD El pozo fue completado en la formación Escarpmen t Superior con tubería 2 3/8” y packer 7” en 1722,3m. Este reservorio produjo u n acumulado de gas de 2587 MMPC antes de inundarse de agua en Diciembre de 1995. En Julio-Agosto de 2007 se realizaron operaciones de intervención comprendiendo un periodo de 33 días. Se sacó arreglo de tubería 2 3/8” , se baleo y probo tramo 1497  –  1502m y 1481  –  1486m en la formación Yantata con resultados negativos. Aisló tramos con tapón mecánico de 7” en 1495 y 1450m respectivamente. Luego se procede a balear el tramo 1282-1297 del reservorio Cajones “B”, en tres carreras y con pistoneo induce surgencia y prueba pozo, baja arreglo final, quedando pozo como productor del reservorio Cajones “B” hasta la fecha.

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Tabla 2. Pruebas de producción formación Cajones “B”

Fuente: VINTAGE PETROLEUM BOLIVIANA LTD En esta intervención se procede a anclar el packer de producción encima del reservorio Cajones “A” previendo la necesidad futura de ampliar b aleos a fines de incrementar la producción.

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CAPÍTULO II 2. MARCO TEORICO 2.1.

CONCEPTO

Es el proceso que establece una comunicación efectiva entre la zona productora y el pozo, donde se crean orificios en el revestidor mediante disparos que pasan a través de la capa de cemento y se extienden dentro de la formación, lo que permite que el fluido de la formación fluya dentro del hoyo. Estas perforaciones deben ser limpias, de tamaño y profundidad uniformes y no deben dañar el revestidor y la adherencia de cemento. El “baleo” es una técnica que permite que disparos controlados desde la

superficie abren orificios desde el interior del pozo para comunicar este con un reservorio, esto se hace con un gran cuidado en la planeación, la selección de la tecnología y la evaluación posterior a los trabajos es esencial para una estrategia de operaciones de disparos óptimos.

Baleo de un pozo es la operación de punzado o cañoneo de pozos consiste en bajar un cañón a través del pozo, ponerlo en profundidad y disparar sus cargas explosivas frente a la capa potencialmente productiva de esta forma se comunican los fluidos, contenidos en la capa, con el pozo.



Las propiedades de las rocas, tales como: compactación, permeabilidad, porosidad y las características de los fluidos, inciden en la penetración y daño de la formación punzada



La densidad de tiro, fases, el patrón de disparo, penetración y desechos son algunos de los elementos a tener en cuenta para la selección del tipo de cañón y cargas a utilizar en la operación de punzado

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

La más alta penetración y/o el tamaño del agujero de entrada, implica una mayor productividad,

Una de las operaciones más importantes durante la terminación de un pozo petrolero es la de baleo o disparos de producción, pues la producción de hidrocarburos depende en gran parte de su diseño y ejecución. Este trabajo presenta una metodología para seleccionar el sistema de baleos más adecuado en una terminación, la cual considera los parámetros más importantes que determinan una mejor comunicación entre el yacimiento y el pozo.

2.2.

TECNICAS DE BALEO Y TIPOS 2.2.1. Factores Geométricos Del Baleo La geometría de los agujeros hechos por las cargas explosivas en la formación influye en la Relación de Productividad del pozo y está definida por los Factores Geométricos. Estos determinan la eficiencia del flujo en un pozo baleado y son:   Penetración.





Densidad de cargas por metro.



Fase angular entre perforaciones.



Diámetro del agujero (del baleo).

Otros factores geométricos que pueden ser importantes en casos especiales son: Penetración parcial, desviación del pozo, echados de la formación y radio de drenaje.

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La Figura 2 ilustra los factores geométricos del sistema de baleo

2.2.2. Daño Generado Por el Disparo El proceso de baleo de formaciones permeables y porosas con las cargas moldeadas crea una “película” que se opone al flujo en el agujero. El jet penetra la formación a alta velocidad, desplazando radialmente el material de formación, creándose una zona compactada alrededor del agujero y reduciendo la permeabilidad original. Para disminuir el efecto peculiar deberá incrementarse la penetración para librar la zona de daño.

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2.2.3. Áreas De Alcance De Los Baleos

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2.2.4. TIPOS DE BALEOS.Los tipos de cañoneo más usados en la industria son los siguientes:

2.2.4.1.

Tipo Chorro

•

Una de las últimas tecnologías ingresadas al 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 más del 95% de las operaciones de cañoneo.

•

Encendido del detonador eléctrico.

•

Reacción en cadena del detonador Eléctrico.

•

El material del forro comienza a fluir.

•

El flujo del material del forro se convierte en un chorro de alta densidad.

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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.

2.2.4.2.

Tipo Bala

•  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.

2.2.4.3.

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.

2.2.5. EVOLUCION DEL CAÑONEO 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 desarrolló el método de bombeo de abrasivos, cañoneo con

chorros de agua.

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← En la actualidad los orificios se AHORA producen detonando explosivos

con cargas huecas.

2.2.6. 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.

4.  El chorro se desarrolla más. La presión hace que la velocidad 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.

2.2.7. EFECTO DE CAÑONEO El daño puede comprender tres elementos: • Presencia de detritos dentro de los túneles de disparos. • Migración de las partículas finas de la formación • Zona triturada

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.

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2.2.8.

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.

2.2.9.

MÉTODOS DE CAÑONEO

Los métodos de cañoneo se pueden clasificar en cuatro grupos:



Cañones por Tubería (Tubing Gun).



Cañones por revestidor (Casing Gun).



Cañones transportados por la tubería eductora (TCP  –  Tubing Conveyed Perforating).



2.2.9.1.

Cañones transportados por cable eléctrico.

Cañones por Tubería (Tubing Gun):

Estos cañones se bajan utilizando una tubería con empacadura de prueba. El procedimiento es el siguiente:

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Paso

1 2 3

Acción

Se baja la tubería con la empacadura de prueba. Se establece un diferencial de presión negativa. Se baja el cañón con equipo de guaya, generalmente se usan cañones no recuperables o parcialmente recuperables.

La

tubería

eductora

con

empacadura

permite

el

desplazamiento del flujo de completación por un fluido de menor densidad como por ejemplo gasoil. Este desplazamiento se puede realizar a través de las camisas de separación, las cuales se cierran con equipos de guayas. Otra alternativa consiste en achicar la tubería con empacadura asentada, hasta lograr una columna de fluido que permita obtener un diferencial negativo después del cañoneo.

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Ventajas Permite obtener una limpieza de las perforaciones.

Desventajas No puede haber selectividad en el cañoneo.  Al probar otro intervalo, se debe controlar el pozo con lo cual expone las zonas existentes a los fluidos de control.

2.2.9.2.

Cañones por Revestidor (Casing Gun):

Estos cañones se bajan por el revestidor utilizando una cabria o equipo de guaya. Generalmente la carga se coloca en soportes recuperables. El tamaño y rigidez de estos cañones no permite bajarlos por el eductor. El procedimiento es el siguiente: Paso

Acción

1

Se coloca fluido en el hueco, de modo que la presión sea

2

mayor que la presión del yacimiento. Se procede al cañoneo.

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Ventajas Son más eficientes que los de tubería en operaciones de fracturamiento o inyección. No dañan el revestidor cuando se usan con carga tipo chorro. Son útiles en perforaciones donde existen zonas dañadas por fluidos de perforación o por deposición de escamas, debido a su alta capacidad de penetración.

Desventaja Existe la posibilidad de cañonear en forma irregular lo que permitiría que no funcionen las bolas sellantes utilizadas como desviadores en la acidificación o fracturamiento.

2.2.9.3.

Cañones Transportados por la Tubería (TCP):

En este método el cañón se transporta en el extremo inferior de la tubería eductora. El procedimiento es el siguiente: Paso

Acción

1 2 3

Se introduce la tubería con el cañón junto con una empacadura. Se asienta la empacadura. Se cañonea el pozo.

:

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Ventajas Puede realizar diferencial de presión negativo junto con cañones grandes. Tiene alta densidad de disparo. Se obtiene perforaciones óptimas.  Alta aplicación en el control de arena para mejorar la tasa de penetración. Reduce el tiempo de operación. Mayor seguridad.

Desventaja  Alto costo.

2.2.9.4.

Cañones transportados por cable eléctrico Cuando se balea la formación bajando cañones con

cable eléctrico, se tiene el diseño de la completación mostrado en la siguiente figura. Luego de realizado los baleos se saca el cañón

y se

procede a bajar

completación de prueba para evaluar la formación.

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2.3.

TERMINACION DE POZOS 2.3.1.  

Pozo Entubado y Baleado

Este es el método de terminación convencional, que consiste en alcanzar con la cañería de revestimiento hasta el tope inferior de la arena productora donde descansa el zapato de la cañería.

 

Una vez cementada la cañería de revestimiento se procede a al baleo y controlando estrictamente el equilibrio de presiones para tener en todo momento que PH = PFo.



Luego proceder a la instalación de la tubería de producción.



Este es el tipo de terminación recomendada en todo tipo de pozos y su ventaja radica en el hecho de que se mantiene durante todo el trabajo de producción del pozo las presiones controladas.

Sustituto para mediciones

 Tubing de Producción

Cañería de Revestimiento Baleos o  punzados

Niple No-Go

Formación productora

(a) Sin Tubing

Baleos o  punzados

(b) Con Tubing de producción

Fig. : Terminación con entubación y baleo

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CAPITULO III

3. OBJETIVOS

3.1. Objetivo General. Desarrollar una guía práctica para diseñar el sistema de baleo más apropiado para una terminación de pozo, la misma que incluya los aspectos más importantes tales como las condiciones previas y durante el baleo, así como los factores que afectan el índice de productividad en Cajones “A” pozo NJL-11.

3.2. Objetivos Específicos.



Recolectar los datos de cajones “A” pozo NJL-11.



Diseñar la terminación del pozo NJL-11.



Diseñar el baleo correspondiente al pozo NJL-11.



Análisis económico de la producción.

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CAPITULO IV. 4. MARCO PRACTICO 4.1.

Recolección de datos de reservorio de Cajones “A” pozo NJL-11.

La siguiente figura muestra la ubicación de este pozo con las características porosas de los reservorios Cajones. Fuente: VINTAGE PETROLEUM BOLIVIANA LTD

Figura 1. Características porosas de los reservorios de Cajones

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Fuente: VINTAGE PETROLEUM BOLIVIANA LTD

Figura 2: Mapa Estructural en profundidad al Tope de Cajones A Fuente: VINTAG E PE TROLEUM BOLIVIANA LTD

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Figura 3: Registro CBL – GR Asignatura: Perforación II Carrera: Ing. Gas y Petróleo

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4.2.

Diseño de terminación del pozo NJL-11

4.2.1. Accesorios superficiales. Fuente: VINTAGE PETROLEUM BOLIVIANA LTD

Figura 4. Arbolito de producción del pozo NJL-11

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4.2.2. Accesorios sub-superficiales. Fuente: VINTAGE PETROLEUM BOLIVIANA LTD

Figura 5: Diagrama de completacion del pozo NJL-11

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4.3.

Operación de baleo en el pozo NJL-11

4.3.1. Operación con Unidad de Slick Line 

Bajar calibrador hasta fondo de pozo y detectar tope de rreleno.



Bajar saca muestras y recuperar fluido, desmontar unidad.



Realizar una prueba de producción al reservorio Cajones “B” de 24hrs

antes del trabajo.

4.3.2. Operación con Unidad de Wire Line y Unidad de Bombeo 

Movilizar y montar unidad de bombeo



Conectarse al pozo, probar líneas con 2000 psi.



Efectuar tratamiento con arena resinada bullheading a tramo 1282-91 m.



Cerrar pozo, para curado de la arena resinada por 24 hrs.

 

Con unidad de slick line bajar caja ciega y detectar tope de arena resinada, si no cubre el intervalo de los baleos 5m mas alto del baleo superior, proceder nuevamente a bombear un volumen adicional para cubrir los perforados, si positivo continuar programa.



Montar Grua y Unidad de Wire Line



Instalar un Preventor (BOP’s) + lubricadores, probar con 3000 psi.

 

Bajar calibrador + GR hasta cerca del fondo, correlacionar profundidades.



Con equipo de Registros y Baleos, bajar ristra de 6 spf correlacionar y perforar el reservorio Cajones “A” tramo 1252-55 y 1256-64 m.

NOTA: En todo momento verificar presión de cabeza. 

Con Unidad de Slick Line, instalar filtro Strata coil 1 11/16” en niple

asiento NXN en 1234.28 m. 

 Abrir pozo con Ck 12/64”, si necesario inducir surgencia mediante

pistoneo 

Proceder al desmontaje de equipos y Desmovilización.

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

Iniciar prueba de producción con choke 12/64” para limpieza, ir subiendo gradualmente hasta choke 28/64”.

Fuente: VINTAGE PETROLEUM BOLIVIANA LTD

Figura 6: Simulación de Penetración & Rellenos generados por los baleos con Ristra 1 11/16” 6 SPF

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4.4.

Análisis económico.

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CAPITULO V 5. CONCLUSIONES.

 

Según los datos recolectados el pozo está en la mejor posición estructural del campo.

 

No se requiere de un Equipo de Intervención para la operación a realizarse. Los trabajos propuestos solo requieren de un equipo de Registros y Baleos de empresas especializadas.



Los registros de cementación (CBL-VDL) muestran que se tiene una muy buena aislación entre la cañer ía de 7” y el agujero de 8 ½”, lo que permite tener un buen sello en el espacio anular.



Con este baleo se espera un caudal adicional de 629 MPCD de la formación Cajones “A”, que conjuntamente con Cajones “B”, que

actualmente está produciendo el pozo NJL-11

estaría produciendo

1200 MPCD. En la siguiente tabla muestra la producción esperada por la formacion Cajones “A” del pozo NJL -11 para 5 años de producción.

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