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Se detalla un problemario, en base a los apuntes de la unidad 5 de Terminación y Mantenimiento de Pozos.
Tipo: Apuntes
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Materia: Terminación y Mantenimiento de Pozos Maestro: I.Q. Isidoro Valente Torres Díaz Carrera: Ingeniería Petrolera Problemario de la unidad 5 PROBLEMARIO DE TERMINACIÓN Y MANTENIMIENTO DE POZOS, UNIDAD 5.-
110. Dentro de los diferentes trabajos que se realizan en un pozo petrolero, las reparaciones representan un volumen importante, explique con sus propias palabras, ¿qué son las reparaciones y cómo se dividen las mismas? R= Las reparaciones que se realizan en un pozo de manera general se dividen en dos tipos, reparaciones menores y reparaciones mayores. Las reparaciones menores son trabajos que se realizan en el pozo con el fin de corregir fallas en el estado mecánico del pozo pero sin afectar las propiedades petrofísicas de la zona productora. Por otro lado las reparaciones mayores implican una modificación definitiva a las condiciones o características de flujo de la zona productora. 111. Explique el concepto de “la supervisión y mantenimiento de los pozos en producción”. R= La supervisión y mantenimiento de los pozos en producción y todo lo relacionado al equipo de producción de hidrocarburos es muy importante para los futuros ingresos económicos. La supervisión puede ser definida como monitoreo de los activos para optimizar la recuperación de las reservas de aceite y gas razonablemente por medio de operaciones seguras y rentables. La supervisión es un esfuerzo de un equipo conformado por administradores, operadores, ingenieros, geólogos y grupos de servicio. La supervisión es definida de manera más específica en el uso del análisis de los problemas en el pozo para seleccionar los campos o pozos que presentan problemas de producción y en sus costos. Una vez definido el problema, entonces las acciones apropiadas deberán ser tomadas. 112. A través de la supervisión se pueden analizar los problemas en el pozo, y una vez definidos el o los problemas, se pueden hacer recomendaciones
de producción y finalmente la información de los registros geofísicos en agujero descubierto.
114. ¿Cuáles son las actividades que hay que estudiar para determinar un problema aparente del pozo? R= Actividades que hay que estudiar para determinar un problema aparente del pozo: Estudio del problema basado en el desempeño del pozo, pruebas de producción y registros de producción. Determinar cuántos problemas similares ocurren en pozo vecinos, en el mismo yacimiento, campo o tendencia geológica. 115. En el rubro del análisis de la historia de los pozos, ¿qué debe considerarse? Considerar procedimientos utilizados durante la perforación del pozo de los intervalos productores, incluyendo fluidos utilizados y cualquier indicio de perdida de circulación. Indicar si el pozo fue dañado con fluido de perforación o terminación. Evaluar si fue adecuado el trabajo de cementación primaria y el procedimiento seguido durante la cementación. Datos de estudios realizados en los trabajos de la terminación inicial, incluyendo: Intervalo productor, en agujero abierto o agujero entubado, ¿se perdieron fluidos a la formación? Detalles de las operaciones de estimulación y resultados Detalles de la terminación final Tamaño, diámetros y arreglos de tuberías y accesorios sub-superficiales. Datos de pruebas de pozo y de núcleos
Reparaciones, re-disparos, estimulaciones, servicio a pozos, tratamientos químicos y registros de producción. Análisis detallado de todas las operaciones o trabajos, incluyendo reparaciones o servicio a pozos de fluidos y resultados de estos trabajos. Historia de producción. Tomar en cuenta los disparos realizados para cementaciones forzadas, trabajos de pesca en el pozo. Pruebas de producción actuales Registro de pruebas de producción de aceite, gas, agua, relación gas-aceite en un periodo de tiempo determinado y en cualquier periodo donde se observen cambios significativos en la producción. Estimaciones adicionales en la recuperación de aceite y gas del pozo en análisis.
116. En cuanto al rubro de las consideraciones del yacimiento, ¿qué debe considerarse? La permeabilidad, porosidad, saturación de agua y permeabilidades relativas Datos de registros y núcleos para mostrar los cambios de litología, incluyendo la continuidad de barreras para la permeabilidad vertical Características de la roca del yacimiento Mapas y otros datos mostrando la historia de los ambientes de depósito y pos depósito del yacimiento. Mecanismo de empuje efectivos Pronostico de producción del yacimiento-pozo Cambios potenciales en el comportamiento del yacimiento a través de procesos de mantenimiento de presión o recuperación mejorada Todos los estudios previos del yacimiento o área de estudio
Operaciones de medición o toma de información: o A través del cabezal de producción o En el aparejo de producción o En el fondo del pozo Operaciones de mantenimiento: o Sobre el cabezal o En el aparejo de producción y su equipo o En el fondo del pozo y sobre el intervalo de producción Operaciones de reparación: o Falla de equipo: cabezal, válvula de seguridad, en la tubería, en el equipo de fondo del pozo o Modificación de las condiciones de producción o Cambio en el propósito del pozo o Pescas
119. Defina el concepto de Reparaciones menores (RME). R= Las reparaciones menores (RME) son trabajos que se realizan en el pozo con el fin de corregir fallas en el estado mecánico del pozo pero sin afectar las propiedades petrofísicas de la zona productora. 120. Describa brevemente los detalles de la operación: “Cambios de aparejo o empacador por comunicación o daño”. R= Debido a los requerimientos de optimización o por deterioro de alguno de los componentes, puede ser necesario reemplazar alguno de los componentes que
constituyen el aparejo de producción, entre las situaciones más comunes que requieren reemplazar algún aditamento se encuentran las siguientes: o Fallo de los empaques por exceso de tensión o compresión o Fugas en la tubería de producción por defectos de fábrica o mal diseño o Camisas deslizantes que no puede ser abierta o cerrada por la erosión o Válvula de seguridad que no funciona adecuadamente o Recuperación de un pescado que no puede ser recuperado con línea de acero La mayoría de estas fallas se puede resolver cambiando la tubería o los accesorios dañados, en caso de que se requiera reemplazar el empacador, si este es fijo se puede moler o pescar mientras que si es recuperable se saca con el aparejo de producción. El diseño del nuevo aparejo debe ser seleccionado considerando los motivos por los que fallo el anterior aparejo para evitar que el problema se presente de nuevo.
121. Describa brevemente los tres métodos relacionados a “la limpieza del aparejo de producción”. R= Existen 3 métodos de limpieza del aparejo de producción, aunque ninguno es de uso exclusivo y se pueden utilizar combinaciones dependiendo del lugar donde se efectué. Mecánicos Se usan cuando la dureza y cantidad del depósito es grande y su remoción solo es factible mediante el raspado físico llegando a usar motores de fondo con molinos, los
R= Las fallas más comunes observadas en las TR son desprendimiento, rotura o colapso y principalmente son causadas por fatiga o desgaste, efectos de corrosión o esfuerzos excesivos sobre la TR. Este tipo de anomalías son de alto riesgo y pueden ocasionar la pérdida del pozo por lo que repararlas adecuadamente resulta crucial. Existen dos formas de resolver este problema: o Efectuando una re-cementación en la anomalía utilizando un empacador recuperable o un retenedor de cemento, rebajando y finalmente probando hasta asegurar que está sellado. o Aislando la anomalía con una TR de menor diámetro
123. Explique brevemente el concepto de “inducción de un pozo”. R= Se le conoce como inducción a los procesos que buscan disminuir la presión hidrostática con el fin de que los fluidos del yacimiento fluyan más fácilmente hacia el pozo. Estos se efectúan cuando los hidrocarburos producidos por la formación no llegan por sí mismo a la superficie. 124. Mencione los métodos de inducción más usuales que son aplicados en las operaciones de un pozo petrolero. R= Existen varios métodos para inducir un pozo, la aplicación de cada método dependerá de las características y el estado mecánico del pozo, a continuación se menciona los más comunes: Inducción mecánica
Consiste en deslizar una barra pesada provista de un elemento de empaque o capas a través del aparejo de producción. En su viaje ascendente, y debido al peso del fluido, las copas se ajustan al diámetro interior del aparejo, desalojando el fluido que se encuentre por encima de ellas, ya casi no se utiliza por el alto riesgo ecológico que representa. Inducción por desplazamiento o a través de la camisa o válvula de circulación. Consiste en abrir la camisa de circulación y desplazar los fluidos contenidos en el aparejo de producción hacia el espacio anular por fluidos de menor densidad, posteriormente cerrar la camisa, probar hidráulicamente el cierre de la misma y aforar el pozo a la batería con el estrangulador adecuado, en función de la presión final de bombeo y del fluido desplazante. Inducción por empuje o implosión Consiste en inyectar los fluidos contenidos en el pozo, más un determinado volumen de nitrógeno hacia la formación a través del intervalo abierto. Debido a que el nitrógeno es un gas inerte no reacciona con la formación, y al ser descargado, produce un efecto de succión, arrastrando en su viaje de retorno cantidades considerables de sólidos y disminuyendo la presión hidrostática, con lo cual aumentará la aportación de los fluidos de formación hacia el pozo. Sin embargo, para poder utilizar este método se deben conocer y estudiar a fondo la presión de inyección y los fluidos contenidos en el pozo, de lo contrario este método no sería aplicable. Inducciones con tubería flexible
pozo, estas fracturas se logran aplicando una presión hidrostática superior a la resistencia de la roca. Se inyecta un fluido a presión para romper la formación rocosa, una vez que la roca cede, se sigue aplicando presión para alargar el alcance de la fractura aumentando así el área de drene. Las fracturas se cerraran al poco tiempo debido a la compactación generada por la carga litostática, por lo anterior es necesario inyectar un fluido que contenga arena en suspensión, la cual hará la función de apuntalante permitiendo que las fracturas recién logradas permanezcan abiertas.
128. Defina el concepto de “cementaciones forzadas”. R= La técnica de cementación forzada fue desarrollada antes de que se tuviera mucho conocimiento de la mecánica de fracturas en materiales de la tierra o la habilidad necesaria para ajustar los volúmenes de lechada de cemento. La cementación forzada es una operación donde una lechada de cemento es forzada bajo presión a un punto específico en un pozo con el propósito de reparar la cementación primaria o abandono de algún intervalo. El objetivo es el de sellar todos los disparos y prevenir flujo entre zonas a través de los anulares. Para realizar esta operación solamente es requerido un pequeño volumen de lechada de cemento, pero este deberá ser colocado en el punto correcto del pozo. Algunas veces existe mayor dificultad para poder confinar el cemento en el agujero. 129. Defina el concepto de “pesca” y mencione los tres tipos de pesca que se conocen.
R= El término de pesca proviene de los días cuando se comenzaban a realizar trabajos con cable en la perforación de pozos, cuando un cable se rompía, algún miembro de la cuadrilla simplemente colocaba un gancho en la línea e intentaba atrapar el cable roto para recuperar la herramienta o pescado Pesca convencional En las operaciones de un pozo petrolero, la pesca es una técnica para remover objetos perdidos o atascados en el interior del pozo. Los trabajos de pesca se pueden clasificar en tres tipos: Agujero descubierto, cuando la zona donde se encuentra atrapado el pescado no tiene tubería. Agujero revestido, cuando el pescado está dentro de una zona revestida. A través de la tubería, cuando el pescado está en el interior de una tubería con diámetro reducido. Las herramientas de pesca han evolucionado rápidamente con el uso de nuevas tecnologías en las operaciones de recuperación de herramientas, ahora la mayoría de compañías son capaces de recuperar pescados en pozos de más de 6,000 [m] de profundidad, con altos ángulos de desviación, horizontales y de aguas profundas. Un pescado puede referirse a una multitud de objetos, una tubería atrapada, una tubería rota, herramientas que se cayeron en el pozo, empacadores atrapados entre muchas otras posibilidades, el tipo de técnica de pesca a utilizar esta en función del tipo de pescado en cuestión.
130. Explique brevemente qué es un molino y cómo se lleva a cabo “la operación de molienda”.
7. Efectuar viaje de limpieza al fondo del pozo con niple de aguja y canastas colectoras para remover la chatarra. 8. Operar las canastas colectoras con niple de aguja con presión hidráulica para recoger los restos de recortes que no fueron recuperados durante la molienda. 9. Sacar a superficie las canastas colectoras y el niple de aguja, y registrar el peso [kg] de la cantidad de recortes recuperados. Es importante llevar un registro detallado de las condiciones de hidráulica y la cantidad de recortes recuperados considerando el peso y tamaño del recorte. 10. Armar y meter aparejo de pesca con pescante tipo arpón o en última instancia, meter un pescante tipo machuelo para recuperar los restos que dejo el molino. 11. Operar el aparejo de pesca sobre el pescado, trabajando con rotación de la herramienta a la derecha y a la izquierda aplicándole peso sobre la misma, con el propósito de enchufarse firmemente y tratar de jalarlo sin que se suelte, recuperándolo hasta la superficie. 12. Sacar a superficie la herramienta de pesca con el objetivo de recuperar los restos del obstáculo molido, vigilando durante la recuperación del pescado el peso de la sarta, se deberán hacer los viajes necesarios para sacar todos los recortes remanentes. 13. Después de recuperar el pescado, se arma y mete la canasta de circulación inversa con el propósito de recuperar los remanentes de pedacería de fierro. El dispositivo está formado de canastas magnéticas que generan un contraflujo dentro del pozo, lo cual permite que cualquier resto de pedacería de fierro sea removido. 14. Operar la canasta de circulación inversa durante 1 hora aproximadamente, por efecto de la circulación del fluido y el campo magnético, para retirar del seno del fluido el resto de rebaba fina y pedazos de metal. Se debe considerar la
introducción de un niple de aguja o zapata dentada para recuperar pedacería, circulando en inversa.
15. Sacar a superficie la canasta de circulación inversa y cuantificar los recortes recuperados (peso y tamaño). 131. Explique brevemente el concepto de “taponamiento de un pozo”. R= El taponamiento de un pozo es una operación en la cual se interrumpe el flujo de fluidos hacia la superficie de manera intencionada y controlada. Antes de efectuar un taponamiento de un pozo ya sea terrestre o marino se debe obtener un permiso de la secretaria de Energía. El o los métodos de taponamiento estarán en función de las condiciones mecánicas y físicas del pozo. Existen tapones permanentes y temporales, a continuación se explicaran las operaciones de taponamientos establecidas por a la norma NMX-L-169- SCFI-2004. 132. Explique brevemente el concepto de “taponamiento temporal”. R= Se utiliza cuando no se tiene el equipo necesario en superficie para continuar con las operaciones de producción, es común su uso en perforaciones costa fuera, una vez que el equipo de perforación ha terminado el pozo se tapa para evitar la fuga de fluidos mientras se traslada y acopla todos los aditamentos del equipo de producción. Se debe anclar superficialmente un tapón mecánico recuperable, en el interior de la tubería de revestimiento de menor diámetro o un tapón de cemento de 50 [m] con cima de 50 [m] debajo de la superficie.
