November 9, 2022 | Author: Anonymous | Category: N/A
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UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANT SANTANDER ANDER FACULTAD DE INGENIERÍAS FÍSICOQUÍMICAS ESCUELA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEOS COMPLETAMIENTO DE POZOS VII SEMESTRE
ARENAMIENTO ARENAMIENT O EN LOS POZOS DE PETRÓLEO Docente
Ing. LUIS JOSÉ AAUNZA SEP!LVEDA
ANDRÉS FELIPE JAIMES GUALDRÓN "ELL# J$OANNA JIMÉNEZ DE LA OSSA ALEJANDRO NARANJO RODRIGUEZ
UCARAMANGA JULIO DE %&'(
ARENAMIENTO ARENAMIENT O EN LOS POZOS DE PETRÓLEO
ANDRÉS FELIPE JAIMES GUALDRÓN "ELL# J$OANNA JIMÉNEZ DE LA OSSA ALEJANDRO NARANJO RODRIGUEZ
Docente
Ing. LUIS JOSÉ AAUNZA SEP!LVEDA
TRAAJO ESCRITO
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANT SANTANDER ANDER FACULTAD DE INGENIERÍAS FÍSICOQUÍMICAS ESCUELA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEOS COMPLETAMIENTO DE POZOS VII SEMESTRE UCARAMANGA JULIO DE %&'(
CONTENIDO
'. INT INTROD RODUCC UCCIÓN IÓN )) )))))) )))))))) )))))))) )))))))) )))))))) ))))).. ).. '
%. MAR MARCO CO TE TEÓRI ÓRICO CO ))) ))))))) )))))))) )))))))) )))))))) ))))))) )))... ... % %.'. Definición ……………………………………………………………... .2 %.%.
Producción de arena ………………………………………………….. 2
CONCLUSIONES ILIOGRAFÍA
INTRODUCCIÓN
La producción de arena de formación en un pozo petrolero es uno de los más antiguos problemas que plagan la industria del petróleo y gas debido a sus efectos adversos sobre la producción y equipo. Es normal asociar la producción con formaciones poco profundas y geológicamente óvenes que tienen poca o ninguna cementación natural para mantener untos los granos de arena individuales lo que implica quecuando la presión del pozo es menor que la presión de formación! los fluidos arrastran en su mayo ma yor"a r"a gr gran anos os de aren arenas as poco poco cons consol olid idad adas as que que pued pueden en ta tapo pona narr y para pararr la producción.
Esencialmente! Esencialmen te! la producción de arena no tiene valor económico por lo que no es algo rentab ren table le pa para ra la indust industria ria!! ad ademá emás! s! no solo solo pu puede ede tapar tapar po pozos zos!! tambi# tambi#n n pu puede ede erosionar equipos y asentarse en recipientes de superficie por lo que el control y mane ma neo o de esta esta im impl plic ica a co cost stos os elev elevad ados os y rale ralent ntiz iza a la ta tasa sa de prod produc ucci ción ón.. $perac $pe racion ionalm alment ente e se gastan gastan millo millone nes s de dólare dólares s al a% a%o o inten intentan tando do minim minimiza izarr la producción de arena y lidiando con los problemas secundarios que conlleva esta! por lo cual! se &an implementado a trav#s del tiempo diferentes m#todos de control que &an dado solución y &an minimizado los efectos de este fenómeno que es natural y normal observar en los pozos productores de petróleo.
MARCO TEÓRICO %.'.
DEFINICIÓN
'e puede definir al arenamiento como la producción de peque%as o grandes part"culas de sólido unto con fluidos que son producidos del yacimiento debido generalmente a la ba baa a cons consol olid idac ació ión n de la form formac ació ión n prod produc ucto tora ra ()ar ()arai aico coc& c&ea ea P.! *+,*+,-. . Es importante tener en cuenta que a medida que el yacimiento descarga petróleo &acia el pozo! con el tiempo se va acumulando arena y sedimento en el fondo que puede concluir en un taponamiento parcial o completo de la producción producción..
F*g.' /cumulación de arena en la zona productora $ilfield )lossary define el arenamiento en los pozos petroleros para dos situaciones0
2. 2.*. *.* *
1er ermi mina naci ción ón de pozo pozos0 s0 3 3na na cond condic ició ión n que que ti tien ene e luga lugarr cuan cuando do los los sóli sólido dos s transportados en un fluido de tratamiento! tal como un apuntalante en un fluido de fracturamiento! forman un puente a trav#s de los disparos o un área de fluo restringido similar. Esto produce una restricción s4bita y significativa para el fluo de fluidos que ocasiona un rápido incremento de la presión de bombeo.5
2.*.2
6emediac 6emediación ión e interve intervenció nción n de poz pozos0 os0 7ondic 7ondición ión que que surge surge durante durante algunas algunas operaciones de empaque con grava por la cual el área de tratamiento no puede aceptar más arena de empaque y se produce un aumento repentino en la presión pres ión del trata tratamien miento. to. En cond condicio iciones nes ideales! ideales! esto deber"a significar significar que toda el área vac"a se &a empacado satisfactoriamente satisfactoriamente con arena. 'in embargo! si se produce taponamiento con arena al comienzo del tratamiento! es posible que est# indicando que el tratamiento está incompleto y que &ay vac"os no deseados dentro de la zona de empaque.5
%.%.
PRODUCCIÓN D DE E ARENA
'eg4n /l8/9ad la producción de arena puede ser clasificada en0 a P+o,-cc*n t+/n0*to+*/ ,e /+en/1 la cual se refiere a una producción de arena qu que e de decl clin ina a con con resp respec ecto to al tiem tiempo po de prod produc ucci ción ón a gast gasto o cons consta tant nte! e! co com4 m4nm nmen ente te
enco encont ntra rada da
en
li limp mpie ieza zas s
de
pozo pozos! s!
acid acidif ific icac acio ione nes s
o
fracturamiento &idráulico para recuperación recuperación secundaria.
P+o,-c ,-cc* c*n n con cont*n t*n-/ -/ ,e /+en /+en/1 /1 que se presen b P+o presenta ta cuando cuando se produ produce ce de formac for macio iones nes no consol consolida idadas das que no cuente cuenten n con eq equip uipos os de contro controll de sólidos.
c P+o,-cc*n c/t/0t+2*c/ ,e /+en/ 0 que es el peor de todos los tipos y ocurre como unaan como unaanorm ormali alidad dad cuando cuando los los flu fluido idos s del yacimi yacimient ento o son produc producido idos s e:cesivamente.
%. %.3. 3.
ME MECA CANI NISM SMOS OS DE PR PROD ODUC UCCI CIÓN ÓN DE AR AREN ENA A
;ovimiento de granos0 ivel de producción superior a la tasa cr"tica.
=actores geológicos y geográficos
=luo multifásico
/ltas tasas de fluo fluo Efectos t#rmicos
Estos factores! están incluidos entre los efectos de la resistencia de la roca y los del fluo de fluidos! cada uno de ellos! representa un papel importante en la prevención e inicio de la producción de arena.
Entre otros factores! se debe tomar en cuenta los que están directamente relacionados con la roca y que producen su desestabilidad! desestabilidad! por ello! se describen estas propiedades a continuación0 continuación0
G+/,o ,e 5/te+*/ 5/te+*/66 ce5ent/ ce5ent/nte1 nte1 El material cementante es el que mantienen unidos los granos de arena con la matriz de la roca. 'eg4n e:pertos las rocas más antiguas esta meor cementadas que las óvenes. Esta propiedad está directamente relacionada relacionada con la resistencia a la compresión.
Re,-cc*n Re,-cc* n ,e 6/ 7+e0*n ,e 7o+o1 Está relacionada con la producción de los fluidos de los poros lo cual genera una disminución en la presión de formación debido debi do al peso de las formaciones formaciones adyacentes adyacentes!! fenómeno fenómeno que es llamado llamado sobrecarga el cual genera compresión de la rocas llevando a que se produzcan arenas.
T/0/0 ,e 7+o,-cc*n1 E:traer los fluidos a una tasa por encima de la tasa critica lleva a que se creen altos diferenciales de presión los cuales no solo arrastraran los fluidos l"quidos sino tambi#n part"culas sólidas.
V*0co0*,/, ,e 26-*,o0 ,e 2o+5/c*n1 Esta propiedad es cr"tica en crudos viscosos y pesados ya que debido a su viscosidad los fluidos se llevaran con ellos más part"culas de arena.
Inc+e Inc+e5en 5ento to ,e 6/ 7+o, 7+o,-c -cc* c*n n ,e /g /g-/ -/11 /l momen momento to de presen presentar tarse se la intrusión de agua en la roca de formación causa una disminución en la tensión superficial en los granos granos de arena. arena.
Pe+5e/8*6*,/, Pe+5e/8 *6*,/, +e6/t*9 +e6/t*9/1 /1 7uando llega el agua la permeabilidad relativa del aceite disminuye lo que genera una ca"da de presión que desestabiliza la formación.
F*g. % )eometr"a de un arco de arena alrededor de los disparos de producción.
%. %.:. :.
CO CONS NSEC ECUE UENC NCIA IAS S DE DEL L AR AREN ENAM AMIE IENT NTO O
Entre las principales consecuencias producidas por el arenamiento están0
6educción de los niveles de producción.
7olapso de la formación por socavaciones.
6educción de la permeabilidad en la vecindad del pozo.
=alla mecánica de revestidores o forros.
Problemas en el maneo de sólidos de formación producidos.
Erosión de los equipos de completación del pozo (cabillas! bombas! mangas! etc..
Erosión de los equipos e instalaciones de superficie (estranguladores! separadores!! válvulas! etc.. separadores
Erosión de la tuber"a /cumulación en los equipos equipos de superficie. superficie.
F*g. 3 Erosión de la tuber"a causada por arenamiento
F*g. 4 /cumulació /cumulación n de arena en los equipos equipos Los efectos de la producción de arena son siempre perudiciales para corto o largo plazo en la productividad de un pozo. Estos efectos que pueden ir desde el tratamiento y eliminación de los sólidos acumulados dentro del pozo! &asta fallas f allas catastróficas en la terminación que impidan la productividad productividad.. /unque no solamente son estos los provocados por el arenamiento de los pozos. / continuación se presentan los más caracter"sticos0
Limitación en la producción de &idrocarburos.
P#rdida de presión de salida del petróleo.
7ontaminación 7ontaminaci ón del yacimiento.
Da%os en los equipos de producción
/cumulación en el fondo del pozo. Posibles colapsos en las tuber"as de revestimiento.
Es un &ec&o que la presencia de materiales contaminantes asociados a la producción industrial de aceite y gas provocan una serie de problemas en las operaciones de e:plotación del petróleo! su efecto da%ino &a sido reconocido desde los inicios de la ?ndustria ?ndus tria Petrolera Petrolera.. Estos problema problemas s son ocasiona ocasionados dos principa principalmen lmente te por aren arena! a! asfáltenos! corrosión! parafina! &idratos de &idrocarburos e incrustaciones (sales.El movi mo vimi mien ento to de aren arena a prov proven enie ient nte e de form formac acio ione nes s no cons consol olid idad adas as en pozo pozos s productores de aceite o gas! ocasiona problemas tanto económicos como de riesgos en las instalaciones! instalaciones! por eemplo0
a ?nterrupc ?nterrupción ión en la producci producción! ón! ocasiona ocasionada da por taponami taponamiento ento en la tuber"a tuber"a de producción! en ocasiones! en la tuber"a de revestimiento! en las l"neas de escurrimiento! escurrimien to! separadores! etc. b 'e increment incrementan an los esfuerzos esfuerzos de sobrecar sobrecarga ga de las formaciones formaciones ocasion ocasionando ando colapsamiento en las tuber"as de revestimiento. c El equipo equipo subsuper subsuperficia ficiall y superficial superficial es da%ado da%ado por por erosión erosión de la arena. arena. d En la superfici superficie e se requiere requiere de dispositi dispositivos vos especial especiales es que eliminen eliminen la arena arena del aceite producido! tales como los separadores ciclónicos.
3. CONTROL El fluo de arena con aceite y gas de los yacimientos &acia los pozos productores &a sido desde siempre uno de los principales problemas en la industria petrolera! por ello el contro controll de arena arena es un t#rmin t#rmino o qu que e descri describe be el estudi estudio o del porque porque los pozos pozos producen sólidos y a la vez el desarrollo de mecanismos y m#todos qu"micos que prevengan o minimicen la entrada de estos.
3no de los puntos principales a tomar en cuenta es la forma en la que el pozo es terminado termi nado!! lo que puede puede incr incremen ementar tar o disminui disminuirr la tendencia tendencia a la producción producción de arena are nas. s. 'e &an publi publicad cado o di diver versos sos estud estudios ios en los los cuales cuales se &an desarr desarrol ollad lado o sistem sis temas as de contro controll de arena! arena! donde donde se descri describen ben t#cnic t#cnicas as ap aprop ropia iadas das pa para ra su aplicación!! y aunque a pesar del progreso en la resolución de los problemas causados aplicación por los sólidos! e:isten controversias en cuanto al tipo de m#todo que debe aplicarse
en una situación particular! pero! en lo que todas concuerdan es que! la selección de un m#todo de control de arena depende de varios factores como lo son0
7ondiciones 7ondicione s espec"ficas del campo
Prácticas operativas
=actores económicos
Por ende! la planeación del mismo involucra a un equipo seleccionado de trabao compuesta comp uesta por geólogos geólogos!! ingenier ingenieros! os! personal personal de perforac perforación ión quienes quienes coordinan coordinan esfuerzos con perforadores y los del departamento de producción para cumplir con los obetivos obe tivos eficientemente eficientemente.. / continuación continuación!! se muestra muestra una gráfica gráfica resumida resumida de las consideraciones para tener en cuenta en la toma de decisiones para un control de arenas eficiente.
F*g. : /spectos a tener tener en cuenta cuenta para lla a selección d de e un m#tod m#todo o de control control de arena arena Despu#s de analizar cada uno de los factores y determinar la viabilidad de alg4n m#todo se deben tener en cuenta unos criterios espec"ficos tanto del pozo como de la formación.
Con,*c*one0 ,e6 7o;o1 'e analizan el gasto y presión de e:plotación (actual o requerido seg4n el caso! ca"da de presión! afluencia de arena de formación! estado mecánico y@o geometr"a propuesta.
C/+/cte+ C/+/ cte+o requiere implemento de filtrado como reilla.
La resina resina pu puede ede alcan alcanzar zar un una a gran gran resist resisten encia cia a los es esfue fuerzo rzos s compresivos con alta permeabilidad.
3.'.3.%.
Puede emplearse en formaciones con cavernas o microfracturas.
De09ent/?/0
>o es recomendable para intervalos mayores a 2F pies.
'on sensibles a futuros tratamientos de acidificación. 6equiere taladro.
>o es reco recome mend ndab able le en pozo pozos s de inye inyecc cció ión n de vapo vaporr y con con elevadas temperaturas de formación. f ormación.
F*g. @ Esquema de pozo para un tratamiento de resinas
3.%.
EQUIPOS E INSUMOS
Para la utilización de uno u otro m#todo de reparación es importante conocer cada uno de los equipos con los cuales se intenta dar una solución a la producción de arena! ya sea por adecuaci adecuaciones ones de la &erramien &erramienta ta o por implementos implementos adicionale adicionales s como como se podrán analizar a continuación.
3.%.'. 3.% .'. E5 E57/ 7/>>-e0 e0 co con ng g+/9 +/9// En las operaciones de empaque de grava! se coloca un cedazo o filtro de acero en el pozo y el espacio anular circundante se empaca o satura con grava preparada de un tama%o espec"fico! dic&a grava está en un rango de a G veces mayor que el diámetro de los granos de la formación! dise%ada para prevenir el pasae de arena de formación y facilitando el paso de fluidos. El obetivo principal es estabilizar la formación! a la vez qu que e se caus causa a un dete deteri rior oro o m" m"ni nimo mo de la prod produc ucti tivi vida dad d del del pozo pozo y pued puede e ser ser implementado implementad o en pozos con revestimiento o no y la arena bombeada a la formación le dará estabilidad a la misma.
El empaque de grava consiste en el emplazamiento completo de la grava seleccionada en el intervalo de producción para prevenir la producción de finos de formación o arena. 7ualquier discontinuidad o interrupción e:istente en la cobertura del empaque permitirá que ingresen arenas o finos indeseables en el sistema de producción.
Est# Est # m#tod m#todo o es muy muy eficie eficiente nte en termi terminac nacion iones es en aguer aguero o de descu scubi biert erto! o! porque porque permite fácilmente que la arena sea colocada frente a la formación productora. /l contrario de los pozos revestidos donde es un poco más dif"cil de lograr! aunque tambi#n resulta costoso! pero que actualmente es uno de los m#todos &a presentado los meores resultados! y es una de las t#cnicas más fiables entre las otras.
F*g. ( Empaque de grava
3.%.%. 3.% .%. E57 E57/>-e />-e00 ,e g+ g+/9/ /9/ ccon on +e +e0*n 0*n/0 /0 >>-o aplicable en intervalos largos (-FO.
La aplicación del sistema grava resina se encuentra limitado a pozos que sean capaces de aceptar suficiente grava y con temperaturas de formación menores de 2F N=.
3.3.:. 3.3 .:. Fo+ Fo++o0 +o0 +/n+/n-+/,o +/,o00 = =o o +e +e?*66 ?*66/0 /0
Los liner ranurados o reillas sin empaques con grava! constituyen la manera más sencilla senc illa de controla controlarr la producci producción ón de aren arena a en pozos pozos &orizonta &orizontales les dependie dependiendo ndo lógicamente del grado de consolidación de la arena a producir. Este mecanismo debe emplearse! sólo si se tiene una arena bien distribuida y limpia! con un tama%o de grano grande! porque de lo contrario la reilla o forro terminará taponándose. Los liner y reillas act4an como filtros de superficie entre la formación y el pozo! puesto que el material de la formación se puentea a la entrada del liner. Los liner ranurados y las re reill illas as previe previene nen n la produ producci cción ón de arena arena ba basad sados os en el anc&o anc&o de las las ranura ranuras s o aperturas para el fluo! denominado tambi#n calibre! creando as" un filtro que permite la producción de petróleo.
F*g. '& Liner ranurado E:iste E:i sten n va vario rios s criter criterio ios s para para dise%a dise%arr las las abertu aberturas ras del Qli Qliner nerQQ ranura ranurado do!! #s #stas tas en algunos casos! se dimensionan de tal manera que su tama%o duplique el diámetro del grano de arena de formación en el percentil cincuenta de la arena (DF! en otros casos! se dise%an para que su tama%o triplique el percentil diez más peque%o de la arena (D*F. Estos criterios de dimensionamiento dimensionamiento se derivan de varios estudios! en los cuales se determinó que un grano de arena de formación forma un puente en la abertura de una ranura cuyo tama%o sea dos o tres veces el diámetro del grano! siempr sie mpre e y cuando cuando do dos s pa part" rt"cul culas as traten traten de entrar entrar en la ranura ranura al mismo mismo tie tiempo mpo..
Evidentemente! la formación de estos puentes requiere que &aya una concentración suficiente de arena de formación que trate de penetrar el liner o reilla al mismo tiempo.
Dentro de los problemas que presenta este m#todo es la rápida corrosión de las ranuras del liner antes de que se forme el puenteo! y! si estos no son estables! pueden da da%a %ars rse e a medi medida da que que se vaya vayan n camb cambia iand ndo o las las ta tasa sas s de prod produc ucci ción ón o en los los arranques y cierres de pozo que genera que la arena de formación se reorganice lo que con el tiempo tiende a tapar las reillas y es por esto que normalmente cuando se usa esta t#cnica de control de arenas de producción! se procura que el diámetro de la reilla sea lo más grande posible para evitar la obstrucción de la misma. Por otra parte! se busca usar este m#todo en formaciones de permeabilidad relativamente elevada! es decir! en arenas limpias cuyo granos sean grandes y est#n bien distribuidos! puesto qu que e de lo cont contra rari rio! o! si no pres presen enta ta unif unifor ormi mida dad d de ta tama ma%o %o en sus sus gran granos os y el porcentae de arcilla es elevado! es inevitable la obstrucción o taponamiento de la reilla.
La selección selección entre liner ranurado ranurado y reilla reilla se basa fundamenta fundamentalmen lmente te en factores factores económicos! pues! pues! el liner ranurado ranurado es menos costoso! pero presenta presenta limitaciones limitaciones de espesor m"nimo práctico de ranura y presentan menos área de fluo disponible. Por su parte! las reillas pueden tener aberturas muc&o más peque%as y un área de fluo mayor! pero resultan ser más costosas.
3.3.@. 3.3 .@. Re Re?*6 ?*66/ 6/00 7+ 7+ee e5 e57/ 7/c/, c/,/0 /0 Las reillas pre empacadas son un filtro de dos etapas con las envolturas e:ternas e in inte tern rnas as de la rei reill lla a que que entr entram ampa pan n el medi medio o fi filt ltra rant nte. e. El medi medio o fi filt ltra rant nte e que que normalmente es grava no dea pasar los granos de la formación más peque%os! esta arena act4a como puente cuando se produce arena de formación mientras que la envoltura e:terior de la reilla filtra los granos de la formación más grandes! las reillas pre empacadas se aplican en zonas donde la utilización del empaque con grava es dif"cil como zonas largas! pozos muy desviados! pozos &orizontales y formaciones &eterog#neas.
F*g. '' 1ipos de reillas pre 8 empacadas
La reilla doble consiste en una reilla estándar y una camisa adicional sobre la primera camisa. El espacio anular entre las dos camisas se rellena con grava revestida con resina. 1odo el ensamblae de la reilla se coloca en un &orno y se calienta para permitir que la grava revestida se consolide.
La reilla pre 8 empacada sencilla posee! en primer lugar! una reilla estándar. En este caso! se instala un tubo perforado especial sobre la camisa. Este tubo está envuelto en un papel especial para sellar los orificios de salida! y la región anular entre la camisa y el tubo perforado se llena con grava revestida con resina. El ensamblae se cura en un &orno y se saca el papel que está alrededor del tubo e:terior.
La re reill illa a 'li 'lim8 m8PaJ PaJ es simila similarr a la re reill illa a estánd estándar ar!! con do dos s e:cep e:cepcio cione nes s important import antes. es. En pri primer mer lugar lugar!! alr alred ededo edorr de la parte parte e: e:ter terio iorr de la ba base se de tuber"a perforada se enrolla una reilla de malla muy fina! esta reilla se asegura antes de instalar la camisa. En segundo lugar! el espacio entre la reilla y la reilla de malla fina se llena con arena de empaque revestida con resina. Despu#s se lleva la reilla a un &orno! para curar la grava revestida y obtener una capa fina de grava consolidada entre la camisa de la reilla y la tuber"a base.
3.3.(. 3.3 .(. Re?* Re?*66/ 66/00 co con n e5 e57/> 7/>-e0 -e0 con g+/9 g+/9//
Los empaques con grava constituyen el m#todo de control de arena frecuentemente usado en pozos verticales o desviados en arenas poco consolidadasR son filtros de fondo que previenen la producción no deseada de arena de formación. 7onsisten en la colocación de grava cuidadosamente seleccionada! que act4a como filtro entre arena de formación y el liner o reilla! es decir! la arena de formación se mantiene en su sitio gracias a la acción de una arena de empaque debidamente debidamente dimensionada! la cual será sostenida por una reilla o liner.
3na variedad de t#cnicas son usadas para colocar la reilla frente a las perforaciones y controlar la colocación de la grava. La elección de la t#cnica más adecuada dependerá de las carac caracter ter"st "stica icas s pa parti rticul culare ares s del pozo pozo tales tales co como mo profun profundid didad ad!! es espes pesor or del in inte terv rval alo! o! pr pres esió ión n de la =orm =ormac ació ión! n! etc. etc. Los Los nume numero roso sos s si sist stem emas as de fl flui uido dos s y &erramientas están disponibles para meorar la producción final del pozo empacado con grava. Las diferentes t#cnicas más conocidas se listan a continuación0
a
'i 'ist stem emas as co conv nven enci cion onal ales es Empa Empaca cado dos s con con agua agua..
7irculación 7irculació n en reverso.
7irculación 7rossover.
1#cnica de Sas&do9n.
b
'ist stem ema as de de emp empa aque que por por le lec& c&ad ada a de de cem cemen ento to..
1#cnica de 'queeze.
1#cnica de un viae.
1#cnica de Sas&do9n.
F*g. '% Empaque con grava en &oyo revestido La eficiencia de un completamiento con empaque con grava! independientemente de la t#cnica que se utilice! puede generar da%o al pozo en muc&os casos. El da%o cercano a la boca del pozo como un resultado del completamiento con empaque con grava podr"a atribuirse a varios mecanismos o más probablemente! es el resultado acumu acu mulat lativo ivo de un una a varied variedad ad de ell ellos. os. Estos Estos podr"a podr"an n inclu incluir ir el tapon taponami amient ento o del empaqu emp aque e y la p# p#rdi rdida da del flu fluid ido o durant durante e el comple completam tamien iento. to. El tapon taponami amient ento o de dell empaque ocurre principalmente por la migración de finos desde la formación! que invaden el empaque con grava cuando el pozo es colocado en producción. /simismo! la p#rdida de fluido durante el empaque con grava es un problema serio! sobre todo en zonas de alta permeabilidad. Esta p#rdida de fluido puede producir una variedad de mecanismos de da%os tales como0
Problemas de escama por la interacción del agua de la formación con los fluidos perdidos durante el completamiento. completamiento.
Da%o debido a la alta viscosidad de los fluidos perdidos.
Da%o debido a la presencia de part"culas sólidas como carbonato de calcio o sal usados como aditivos para controlar p#rdidas de fluidos! bombeados antes del empaque con grava! que pueden crear problemas de taponamiento del medio poroso por sólidos.
Vent/?/0 ,e -n co576et/5*ento / o=o +e9e0t*,o con e57/>-e con g+/9/
E:isten facilidades para completamiento selectivo y para reparaciones en los intervalos productores.
;ediante el ca%oneo selectivo se puede controlar con efectividad la producción de gas y agua.
La producción de fluidos de cada zona se puede controlar y observar con efectividad.
Es posible &acer completamientos m4ltiples.
De09ent/?/0 ,e -n co576et/5*ento / o=o +e9e0t*,o con e57/>-e con g+/9/
'e restringe las perforaciones del ca%oneo debido a la necesidad de dear la reilla en el &oyo.
1aponamiento debido a la formación de escamas cuando el agua de inyección se mezcla con el fluido de completamiento a base de calcio usado durante el
empaque con grava. P#rd P# rdid ida a de flui fluido dos s dura durant nte e el comp comple leta tami mien ento to pued puede e caus causar ar da%o da%o a la formación.
Erosión @ corrosión de la reilla debido a la arena que c&oca con cualquier superficie e:puesta.
Co576et/5*ento / o=o /8*e+to /576*/,o con e57/>-e con g+/9/ El empaque con grava en &oyo abierto ampliado5 implica perforar por debao de la zapata o cortar el revestimiento de producción a la profundidad de inter#s! repasar la sección del &oyo abierto! ampliándolo al diámetro requerido! para luego colocar una reilla frente al intervalo ampliado! y posteriormente circular la grava al espacio entre la reilla o liner5 ranurado y el &oyo ampliado! de tal forma que la reilla o liner5 ranurado funcione como dispositivo de retención de la grava y el empaque con grava como filtro de la arena de la formación.
F*g. '3 7ompletamiento a &oyo abierto ampliado.
La op oper erac ació ión n desc descri rita ta!! perm permit ite e aume aument ntar ar las las dime dimens nsio ione nes s del del &oyo &oyo.. La razó razón n fundamental que ustifica esta operación en un &oyo abierto es la de remover el da%o presen pre sente te en la zona zona más cercana cercana al pozo. pozo. El &oyo &oyo de mayor mayor diámet diámetro ro tambi# tambi#n n au aume ment nta a li lige gera rame ment nte e la prod produc ucti tivi vida dad d del del pozo pozo!! pero pero esta esta meo meora ra no es muy muy significativa en la mayor"a de los casos. La ampliación del &oyo se puede llevar a cabo simpl sim pleme emente nte para para logra lograrr una mayor mayor &olgur &olgura a entre entre la re reill illa a y el &oyo &oyo ab abier ierto. to. En cualquier caso! deberá realizarse con un fluido que no cause da%o a la formación. Los lodos de perforación tradicionales sólo deber"an ser utilizados como 4ltima alternativa y se deberán planificar tratamientos para la remoción del da%o antes de empacar con grava o poner el pozo a producir.
Lo Los s empa empaqu ques es con con grav grava a en &oyo &oyo abie abierto rto ampl amplia iado do perm permit iten en evit evitar ar to toda das s las las dificulta difi cultades des y preocupa preocupacion ciones es asociada asociadas s con el empaque empaque de las perforaci perforaciones ones en &oyos revestidos y reducen las operaciones de colocación de grava a una tarea relativamente simple! de empacar el espacio anular entre el liner y el &oyo ampliado. Debid De bido o a qu que e estos estos empaq empaques ues no tie tienen nen t4nele t4neles s de pe perfo rforac ració ión! n! los flu fluid idos os de perforación pueden converger &acia y a trav#s del empaque con grava radialmente (-GFH! eliminando la fuerte ca"da de presión relacionada con el fluo lineal a trav#s de los t4neles t4neles de perfor perforaci ación ón.. La men menor or ca"da ca"da de presi presión ón que ocurre ocurre a trav#s trav#s del empa em paqu que e en un &oyo &oyo abie abierto rto ampl amplia iado do gara garant ntiz iza a prác prácti tica came ment nte e una una mayo mayor r productividad! en comparación con el empaque en &oyo revestido para la misma formación o condiciones.
Vent/?/0 ,e 6o0 e57/>-e0 con g+/9/ en o=o /8*e+to /576*/,o.
Baas ca"das de presión en la cara de la arena y alta productividad. /lta eficiencia. eficiencia. >o &ay gastos asociados con tuber"a de revestimiento o ca%oneo. ;enos restricciones debido a la falta de t4neles de perforación.
De09ent/?/0 ,e 6o0 e57/>-e0 con g+/9/ en o=o /8*e+to /576*/,o.
Es dif"cil e:cluir fluidos no deseables como agua y@o gas.
>o es fácil realizar la t#cnica en =ormaciones no consolidadas.
6equiere fluidos especiales para perforar la sección de &oyo abierto.
Las reillas pueden ser dif"ciles de remover para futuros completamientos.
La &abilidad para controlar la colocación de tratamientos de estimulación es dif"cil.
3. 3.33.. .. F+/c F+/c P/c P/c El fracturamiento &idráulico en yacimientos de alta permeabilidad para controlar la producción de arena es una t#cnica de terminación de pozos ampliamente aceptada. /ctualmente! una de las primeras decisiones dentro de la planeación de campos que producen arena es la conveniencia o no de utilizar el m#todo de fracturamiento y empaque! pues! más de una d#cada de e:itosas pruebas representa una meora sustancial de la productividad del pozo en comparación con el empaque de grava convencional.
El =rac PacJ se refiere a tratamientos de fracturamiento en los que se induce una arenamiento para controlar el largo de la fractura! puesto que estos ttratamientos ratamientos crean fracturas cortas y anc&as y empacan grava detrás de los filtros o cedazos en una sola operació oper ación. n. Las fracturas apuntalada apuntaladas s y altamente altamente conductivas conductivas sortean el da%o de formación y mitigan la migración de finos mediante la reducción de la ca"da de presión y de la velocidad de fluo cerca del pozo.
Las fracturas cortas y anc&as aumentan la productividad del pozo! aun en formaciones de alta permeabilidad. Estas fracturas altamente conductivas mitigan la producción de arena asociada con altos gastos (tasas o velocidades de fluo! ratas! caudales! con el colapso del t4nel deado por el disparo en formaciones pobremente consolidadas y con
la migración de finos en formaciones con tama%os de grano pobremente clasificados. Esto es as" debido a la reducción de la ca"da de presión y de la velocidad de fluo cerca del pozo. Estos factores tambi#n postergan el desarrollo de las condiciones cr"ticas de esfuerzos que trituran los granos de la formación &asta que se alcanza una presión de yacimiento más baa.
Para la aplicación de este m#todo (=rac PacJ se deben cumplir las siguientes condiciones0
=ormación que falla debido a la alta ca"da de presión! desarrollada en un área cercana a la boca del pozo.
=ormación que falla debido al derrumbamiento del poro.
=ormación con &istoria de producción de arena.
=ormaciones que están sobre presurizadas resultando la arena pobremente consolidada.
=ormaciones que tienden a tener problemas de conificación de agua. Pozos empacados con grava que &an perdido productividad.
=ormaciones pobremente pobremente consolidadas que e:&iben da%o a la formación por
los fluidos de perforación @ completamiento.
F*g. '4 )eometr"a de las fracturas en función del tipo de formación
3.3.B. 3.3 .B. Fo+ Fo+;/5 ;/5*ent *ento o /+ /+en/ en/ con 7et 7et+6 +6eo eo El forzamiento de grava y petróleo es un m#todo de estimulación que consiste en inyectar! a presiones moderadas! una mezcla de grava y petróleo dentro del intervalo prospectivo! y as" formar un filtro de alta permeabilidad en las cercan"as del pozo.
/demás de estimular la formación! el forzamiento de grava y petróleo tiene una segunda función importante como la de evitar la entrada al pozo de arena de la formac for mació ión. n. Esta Esta t#cni t#cnica ca se &a aplica aplicado do con #:ito #:ito en los yacimi yacimient entos os de dell 7ampo 7ampo ;oric&al! el cual se encuentra situado en la parte norte de la =aa Petrol"fera del $rinoco! al sur del Estado ;onagas.
El obetivo de un forzamiento de arena con petróleo consiste en la restauración de la arena producida proveniente de la matriz y en la introducción de una capa adicional que reducirá y@o evitará el movimiento de finos &acia los orificios de ca%oneo y a trav#s del área empacada con revestimiento ranurado.
Este m#todo es aplicable a0
Pozos vieos luego de una producción considerable de arena.
Pozo Po zos s
nuev nuevos os co comp mple leta tado dos s
consolidadas.
CONCLUSIONES
en
form formac acio ione nes s
co con n
aren arenas as
pobr pobrem emen ente te
ILIOGRAFÍA
De2*n* De2 *n*c*n c*n ,e A+e A+en/5 n/5*ent *ento o. 6ecuperado el de ulio de 2F*C de0 &ttp0@@999.glossary.oilfield.slb.com@es@1erms@
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