domingo, 31 de marzo de 2013

CÁLCULOS DE LA TRAYECTORIA DEL POZO - IX


Si b es menor a 0.25 radianes, es razonable fijar F= 1.0. Una vez que F es conocida, las coordenadas Norte/Sur y Este/Oeste faltantes, así como la PVV pueden ser calculadas utilizando las siguientes ecuaciones
:
Otros métodos de cálculo que han sido comúnmente utilizados son el método tangencial balanceado, el método del radio de curvatura, el método del mercurio, el método de aceleración, el método trapezoidal y el método de promedio vectorial. Es interesante observar que los métodos tangencial balanceado, trapezoidal, de promedio vectorial y aceleración, aún cuando se obtienen de diferentes maneras, generan las mismas formulas matemáticas para las coordenadas Norte/Sur y Este/Oeste y para la PVV.

sábado, 30 de marzo de 2013

CÁLCULOS DE LA TRAYECTORIA DEL POZO - VIII

La Fig. 12.19 muestra el tramo con curvatura y las dos estaciones de registro direccional A1 y A2. Este método incluye el cambio total en el ángulo de la tubería b entre A1 y A2. El ángulo total, el cual se discute y obtiene con la siguiente sección, puede ser escrito para el método de mínima curvatura como:

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Como se muestra en la fig.12.18, los segmentos de línea recta A1B + BA2 son tangentes a los segmentos de curva A1Q + QA2 en los puntos A1 y A2. De donde se obtiene:

viernes, 29 de marzo de 2013

CÁLCULOS DE LA TRAYECTORIA DEL POZO - VII

Determinar las coordenadas de la trayectoria para los puntos de medición corregidos mostrados en la tabla 12.3.
Solución
Utilizando paso a paso el procedimiento de la tabla 12.2, se obtuvieron los resultados finales de la tabla 12.1 con los resultados finales.
Método de curvatura mínima 
El método de curvatura mínima utiliza los ángulos en A1 y A2, y supone un pozo curvado sobre el tramo o sección D2 y no en línea recta, tal como se muestra en la Fig. 12.18.

miércoles, 27 de marzo de 2013

CÁLCULOS DE LA TRAYECTORIA DEL POZO - V

Basándose en las ecuaciones anteriores, el cálculo de la trayectoria puede ser fácilmente obtenido en forma tabular ó puede ser programado en una calculadora de bolsillo. La Tabla 12.1 muestra una secuencia de pasos utilizados en la técnica de promedio angular para determinar las coordenadas de la trayectoria a partir de valores medidos de inclinación y dirección. *En el punto X1 (punto de inicio de desviación) introduzca el valor de cero para la inclinación en las columnas (B), (C), (E), las columnas de la (H) a la (Q) también serán cero.
** En el punto X2 (primera estación de registro direccional) introduzca el valor promedio para la inclinación (E). Utilice la dirección real en las columnas (J) y (K). No utilice el azimut promedio en la columna (K) para cálculos en el punto X2.

martes, 26 de marzo de 2013

CÁLCULOS DE LA TRAYECTORIA DEL POZO - IV

Método de ángulo promedio o del promedio angular.
Se ha reconocido que el método tangencial provoca un error por no considerar la inclinación y la dirección previas. El método de ángulo considera el promedio de los ángulos , , 1 1 a e y 2 2 a ,e sobre un incremento de longitud D2 para calcular L2, M2, y D2. Las siguientes ecuaciones son las relaciones de promedio angular y de ángulo promedio
:

lunes, 25 de marzo de 2013

CÁLCULOS DE LA TRAYECTORIA DEL POZO - III

Método tangencial. 
El método más simple utilizado por años ha sido el método tangencial. La derivación original se desconoce. El desarrollo matemático utiliza la inclinación y dirección en una estación de registro direccional A2 (Fig. 12.17) y supone que los ángulos proyectados permanecen constantes sobre todo el tramo de trayectoria precedente DM2 a A2. Los ángulos en A1 no se toman en cuenta. Se puede demostrar que la coordenada de latitud Norte/Sur L, puede ser calculada utilizando la siguiente ecuación para cada tramo DM.

domingo, 24 de marzo de 2013

CÁLCULOS DE LA TRAYECTORIA DEL POZO - II

Figura 12.17 Vista tridimensional de un pozo mostrando las componentes X,Y y Z de la trayectoria


Existen 18 ó más técnicas de cálculo para determinar la trayectoria del agujero. La principal diferencia entre dichas técnicas, es que un grupo utiliza aproximaciones de línea recta y el otro supone que el pozo es una curva y se aproxima con segmentos de curvas. Derivar cada método está fuera del alcance de este capitulo.

sábado, 23 de marzo de 2013

CÁLCULOS DE LA TRAYECTORIA DEL POZO - I

Datos e información requerida.
Para elaborar el cálculo del proyecto direccional se deberán tener los siguientes datos:
· Coordenadas del conductor (Xc, Yc).
· Coordenadas del objetivo (Xo, Yo).
· Profundidad vertical del objetivo.
Con esta información preliminar es posible determinar las siguientes incógnitas:
· Desplazamiento horizontal.
· Rumbo.
· Ángulo máximo.
Métodos del cálculo coordenadas.

 Se utiliza algún tipo de instrumento de medición, para determinar la inclinación y la dirección a diferentes profundidades (estaciones) y con esto, calcular la trayectoria. Es muy importante saber que los valores de inclinación y dirección pueden observarse a profundidades preseleccionadas. La Fig. 12.17 muestra parte de la trayectoria en la cual se han tomado registros direccionales en las estaciones A2, A3 y A4. 
En cada estación se miden los ángulos de inclinación y dirección, así como distancias entre estaciones, cada ángulo de dirección obtenido por medio de un dispositivo magnético debe ser corregido con respecto al norte verdadero y cada giroscópico debe corregirse por la inclinación. Todas las lecturas de dirección están corregidas para la declinación de la interferencia magnética, y la conversión a la inclinación es realizada por los dispositivos giroscópicos.

viernes, 22 de marzo de 2013

Consideraciones anticolisión - II

Figura 12.16 Araña a escala grande
Actualmente, existen varios programas que ofrecen un análisis anticolisión o un análisis de proximidad. El realizar estos cálculos a mano no es práctico debido a que se involucra un gran número de estaciones de registros. Uno de los análisis de proximidad más comunes es conocido como Cilindro Viajero

jueves, 21 de marzo de 2013

Consideraciones anticolisión - I

La colisión con pozos vecinos puede ser un problema cuando se perforan varios pozos a partir de una misma localización superficial, lo cual es especialmente cierto en el caso de plataformas marinas que tienen pozos adyacentes en producción y una colisión podría resultar en una situación extremadamente peligrosa. La planeación anticolisión comienza con la toma de registros de desviación exactos del pozo en cuestión y con la recolección de todos los pozos vecinos, así como de un juego completo de los programas de pozos a perforar en el futuro en la misma localización o plataforma.
Los registros y los programas de los pozos se utilizan para “mapear” el pozo propuesto con respecto a todos los existentes y a los propuestos. Estos mapas llamados comúnmente “arañas muestran la proyección horizontal de los conductores. Estas arañas generalmente están construidas a una escala pequeña par proporcionar una vista general del campo (Fig.12.15), aunque también pueden construirse en una escala mayor para permitir realizar análisis detallados de una parte específica del campo, tal como la localización superficial (Fig.12.16). La araña puede ser utilizada para trazar una trayectoria programada y analizar visualmente el riesgo de colisionar con otros pozos.
Figura 12.15 Araña a escala pequeña

miércoles, 20 de marzo de 2013

Consideraciones para la selección del tipo de trayectoria - II

Velocidad de incremento de ángulo. Si el espesor y la tendencia de presurización de las formaciones que se espera encontrar lo permiten, se pueden utilizar diferentes velocidades de incremento para calcular un juego de trayectorias. El contar con un conjunto de trayectorias para un mismo objetivo, le permitirán al personal encargado de las operaciones direccionales, seleccionar las más convenientes de acuerdo a los ángulos máximos observados y la experiencia acumulada en otros pozos. Si de antemano se conoce la velocidad de incremento de ángulo con la cual se obtiene un buen desarrollo de la perforación, no será necesario diseñar trayectorias alternas. 
Tipo de formación. Siempre que se analice un estudio direccional, se deberá tomar en cuenta la columna geológica que se debe perforar, clasificando la compresividad y la dureza de las formaciones atravesar, así como los echados regionales para intentar predecir la variación del rumbo del pozo durante la perforación. 
Diámetro del pozo. El diámetro del pozo y consecuentemente, el programa de tubería de revestimiento, son parámetros que dependen de la profundidad del objetivo, de las características de las formaciones a perforar y de la producción esperada. 
Fluido de perforación. El tipo de lodo a utilizar, así como sus características de lubricación y arrastre son factores que deben ser supervisados continuamente durante la perforación. 
Cilindro de control. Para la perforación de un pozo direccional se han fijado ciertas restricciones en la desviación: en el tramo vertical, el pozo se debe mantener dentro de un cilindro imaginario de 7.62 m de radio, mientras que en la sección desviada no debe salirse de un cilindro de 15.24 m de radio, alcanzado el objetivo dentro de un diámetro de 15.24 m (termina en punta). Al cilindro imaginario se le conoce como cilindro de control.

martes, 19 de marzo de 2013

Consideraciones para la selección del tipo de trayectoria - I

Los parámetros necesarios para la planeación de pozos direccionales dependen de la zona en que se realizará la perforación. De esta zona se debe conocer la litología, la situación estructural y la profundidad vertical de los posibles intervalos productores. 
Realizando un análisis de esta información, se deben considerar los siguientes factores: Características del objetivo. La forma, tamaño y profundidad vertical del objetivo son parámetros básicos que pueden obtenerse de los diferentes estudios realizados en la zona o región. La correcta caracterización de las formaciones por atravesar, constituye el factor básico para la selección de las condiciones óptimas de operación durante la perforación del pozo. 
Profundidad vertical del objetivo. Este dato no es posible modificarlo, ya que es función de la profundidad a la cual se encuentra la estructura productora. 
Localización del equipo. La localización superficial del equipo de perforación depende de la distribución estructural de las formaciones a perforar. Se deberá aprovechar la tendencia que presentan determinadas formaciones de desviar el curso de la barrena o de mantener su rumbo durante la perforación, de tal manera que la barrena sea dirigida hacia el objetivo según la trayectoria planeada. El conocimiento de las tendencias de desviación y el tipo de formaciones, determinará la posición del equipo de perforación, la profundidad de inicio de desviación y en consecuencia, del desplazamiento horizontal a los objetivos.
Desplazamiento horizontal del objetivo. Este valor es función de la localización superficial que tenga el equipo de perforación. Se supone que dicha localización fue determinada considerando la distribución estructural de las formaciones a perforar, por lo tanto puede considerarse como un dato fijo.
Profundidad de inicio de desviación (KOP). Este dato debe obtenerse considerando las características de las formaciones a perforar. Se recomienda que la etapa de incremento de ángulo se lleve a cabo en formaciones suaves a medias suaves, además es conveniente que las zonas geopresionadas se atraviesen con un ángulo constante. Puede considerarse que la profundidad del KOP y la velocidad de incremento de ángulo darán la pauta para elegir el patrón de desviación.

viernes, 15 de marzo de 2013

jueves, 14 de marzo de 2013

Planeación del proyecto direccional - I

El primer paso en la planeación de cualquier pozo direccional es diseñar la trayectoria del agujero para alcanzar un objetivo dado. El diseño inicial debe proponer los diferentes tipos de trayectoria que pueden ser perforados económicamente. El segundo, o diseño final, debe incluir los efectos de las condiciones geológicas sobre los aparejos de fondo (BHA's), que serán utilizados y otros factores que pudieran influenciar la trayectoria final del agujero. Por lo tanto, podemos decir que la selección del tipo de trayectoria dependerá principalmente de los siguientes factores:
· Características de la estructura geológica.
· Espaciamiento entre pozos.
· Profundidad vertical.
· Desplazamiento horizontal del objetivo
En esta sección se explica como planear la trayectoria inicial para los tipos de pozos direccionales más comunes.
  Tipos de trayectorias

La Fig.12.14 muestra cuatro tipos de trayectoria que pueden ser perforadas para alcanzar el objetivo. La Trayectoria A es una trayectoria de incrementar y mantener: el agujero penetra el objetivo a un ángulo igual al máximo ángulo de incremento. La trayectoria B es una trayectoria "S modificada" y la C es una trayectoria “S”. En la trayectoria "S” el agujero penetra verticalmente al objetivo y en la “S modificada", el agujero penetra al objetivo con un ángulo de inclinación menor que el ángulo de inclinación máximo en la sección de mantenimiento. Para la trayectoria D, que es una "trayectoria de incremento continuo", la inclinación continúa incrementándose hasta o a través del objetivo. La trayectoria de incrementar y mantener requiere el menor ángulo de inclinación para alcanzar el objetivo; la “S modificada” requiere mayor inclinación; y la “S” requiere aún más. La trayectoria de incremento continuo requiere la mayor inclinación de todos los tipos de trayectoria para alcanzar el objetivo.

miércoles, 13 de marzo de 2013

Formatos de dirección: Cuadrantes y de Brújula

Además de la profundidad y el desplazamiento horizontal, todos los pozos direccionales tienen una componente X que está asociada con la dirección. Por ejemplo, un pozo tiene una dirección del objetivo de 100o Este, medidos a partir del Norte, tomados con una lectura de brújula normal. En la perforación direccional, se utiliza un esquema de cuadrantes de 90o para citar las direcciones. Los grados son siempre leídos a partir del Norte hacia el Este u Oeste, y a partir del Sur hacia el Este u Oeste. Por ejemplo el ángulo de dirección (a) en la Fig. 12.13, dado por una brújula (siempre leída a partir del Norte), es de 18o, mientras que por el esquema de cuadrante es N18°E. El pozo en el segundo cuadrante (b) (Fig. 12.13) a 157o, se lee S23°E. En el tercer cuadrante (c) (Fig. 12.13) el pozo está en S2O°W, para un ángulo de 2000. En el cuarto cuadrante (d) (Fig. 12.13), el ángulo de brújula de 3050 se lee N55°W.
Figura 12.13 Lecturas de dirección

martes, 12 de marzo de 2013

Acelerómetro

Los acelerómetros se utilizan para medir el campo gravitacional terrestre local. Cada acelerómetro consiste de una masa magnética (péndulo) suspendida en un campo electromagnético. 
La gravedad desvía la masa de su posición de equilibrio. Se aplica al sensor una cantidad de corriente suficiente para que regrese la masa a su posición de equilibrio. Esta corriente es directamente proporcional a la fuerza gravitacional que actúa sobre la masa. Las lecturas gravitacionales se utilizan para calcular la inclinación del pozo, la cara de la herramienta y la referencia vertical utilizada para calcular el ángulo de incidencia.

lunes, 11 de marzo de 2013

Pescado

Es cualquier objeto abandonado accidentalmente en el pozo durante las operaciones de perforación o terminación, el cual debe recuperarse o se debe evitar antes de que la operación pueda continuar.

domingo, 10 de marzo de 2013

Cierre (Closure)

Esta se define como una recta trazada desde el punto de referencia en superficie hacia cualquier coordenada rectangular en un plano horizontal. Generalmente, se utiliza para definir el fondo del pozo. Se calculan la longitud y la dirección de la recta. Por ejemplo, si la posición localizada es 643' N, 1,319' E, el cierre puede ser calculado utilizando el Teorema de Pitágoras y trigonometría. En este caso, el cierre será de 1,459.30 pies con dirección N 63.86o E.

sábado, 9 de marzo de 2013

Pata de perro (Dog leg)

Es la curvatura total del pozo (la combinación de cambios en inclinación y dirección) entre dos estaciones de registros direccionales. La pata de perro se mide en grados.

viernes, 8 de marzo de 2013

Severidad de la pata de perro

Es la magnitud de la pata de perro, referida a un intervalo estándar (por convención se ha establecido de 100 pies ó 30 metros). La severidad se reporta en grados por cada 100 pies o grados por cada 30 metros. En la conversación normal, la severidad se nombra como "pata de perro". Esto puede causar confusión al principio. Es conveniente mantener las severidades tan bajas como sea posible en la perforación convencional (menos de 4 o 5º/100 pies). Las severidades altas provocan problemas en el pozo tales como ojos de llave, atrapamientos o desgaste de la tubería de perforación o de la tubería de revestimiento.

jueves, 7 de marzo de 2013

Buzamiento magnético

Es el ángulo de intersección, medido desde la horizontal, entre las líneas de flujo magnético y el plano horizontal (superficie de la tierra).

miércoles, 6 de marzo de 2013

Interferencia magnética

Son los cambios en el campo magnético de la tierra en las cercanías de la herramienta de registro, causados por la presencia de la tubería de revestimiento u otras tuberías en el pozo, en pozos cercanos o por las propiedades magnéticas de la misma formación.

martes, 5 de marzo de 2013

Corrección por declinación magnética

Es la corrección angular en grados, para convertir una lectura magnética a una lectura de norte verdadero.

lunes, 4 de marzo de 2013

Orientación de la cara de la herramienta

Como ya se menciono, es la medida angular de la cara de una herramienta flexionada con respecto al lado alto del pozo o al norte.

domingo, 3 de marzo de 2013

Cara de la herramienta (Toolface)

El término se usa en relación a las herramientas desviadoras o a los motores dirigibles y se puede expresar en dos formas: 
· Física. El lugar sobre una herramienta desviadora, señalado comúnmente con una línea de marca, que se posiciona hacia una orientación determinada mientras se perfora, para determinar el curso futuro del pozo. 
· Conceptual. En el pozo, el término “cara de la herramienta (Toolface)” es a menudo utilizado como frase corta para referirse a la orientación de la misma (orientation toolface). Por ejemplo, “cara de la herramienta (Toolface)” puede ser la orientación del sustituto de navegación de un motor dirigible, expresada como una dirección desde el norte o desde la boca del pozo.

sábado, 2 de marzo de 2013

Herramienta (de fondo)

Cualquier elemento o dispositivo que se incluya en el aparejo de perforación y se corra dentro del pozo. Los motores de fondo, las camisas MWD, las herramientas de registros direccionales, etc., son ejemplos de herramientas de fondo.

viernes, 1 de marzo de 2013

Lado alto del pozo

Es el lado del pozo directamente opuesto a la fuerza de gravedad. El punto que representa el lado alto es importante para la orientación de la cara de la herramienta. 
Es importante notar que a una inclinación de 0o no existe lado alto. En este caso, los lados del pozo o de la herramienta de registros direccionales son paralelos al vector de gravedad y no existe un punto de intersección desde el cual se pueda definir un lado alto. Otro concepto importante es que sin inclinación (0o), el pozo no tiene dirección horizontal. Es decir, el eje del pozo se representaría como un punto y no como una línea sobre el plano horizontal.