Carga del gancho y peso sobre la broca “Hookload y WOB” - Peso sobre la broca Parte 1

 Conociendo el peso del gancho, y por consiguiente el WOB, esto obviamente permite al perforador controlar la cantidad de peso o fuerza que es aplicada a la broca, manteniéndola constante o haciendo cambios. Desde el punto de vista de registros, esto le permite al personal de registro determinar si los cambios en la rata de penetración son debidos a cambios en el WOB. Los cambios en el WOB afectaran la rata de penetración, el desgaste de la broca y el control direccional.

Hay dos principios que controlan el máximo peso que puede ser aplicado a la broca: -

• Las especificaciones técnicas del fabricante deber ser reconocidas para prevenir el desgaste o fallas en las balineras, y no exceder las limitaciones de la broca.
• El peso global de los “drill collars” provee el peso, y también las limitaciones de peso. El peso del “drill collar” (es acumulada después de la flotabilidad en el lodo) siempre debe exceder el WOB. Esto asegura que los “drill collar” siempre estén en compresión considerando que la sarta de perforación siempre esta en tensión.

El punto donde el esfuerzo compresional cambia a un esfuerzo tensional, es conocido como el punto neutro y este debe estar localizado siempre en los “drill collar”.

Si el WOB excede el peso de los “drill collar”, entonces parte de este peso esta llegando de la tubería de perforación. El unto neutro se situaría ahora en la tubería de perforación y esa sección de tubería estaría en compresión junto con los “drill collar”.

La tubería de perforación no es lo suficientemente Buena para resistir las fuerzas compresionales y seria oportuno oponerse al uso excesivo de la tubería y que lleva al probable colapso y fracturamiento.

La carga en el gancho es un parámetro importante que identifica los puntos apretados en el hueco.

Estos pueden ser causados por varios factores incluyendo bajo calibre del hueco, escalonamientos formados por capas duras, pata de perros “dogles” y puntos de asentamiento, arcillas inclables, derrumbe de altas presiones de formación, y cerramiento de la pared del pozo, etc.

Carga del gancho y peso sobre la broca “Hookload y WOB” - Medidor de tensión “Strain Gauge”

 El principio del medidor de tensión es similar al de la celda de carga, en el que la tensión en la línea de perforación es usada para determinar el peso en el gancho. En lugar de un sistema hidráulico los cambios son registrados electrónicamente. La tensión en la línea de perforación puede hacer que la barra se bandee. En cada lado de la barra unas tiras metálicas también se doblaran. Esto produce un diferencial potencial a través de la barra el cual puede medirse y convertirse en una señal de corriente.

Carga del gancho y peso sobre la broca “Hookload y WOB” - Celda de Carga o Celda Panqueque

 La línea de perforación, o mas bien la sección de la línea de perforación entre la corona del taladro y el ancla de la línea muerta es sostenida por la tensión en la celda de carga. Los cambios en la tensión en la línea resultan en una fuerza aplicada en la parte central contra el diafragma, el cual es llenado internamente con un fluido hidráulico. Los cambios en la línea de tensión son transmitidos a un traductor de presión en donde la medida es tomada.

En muchos casos, sin embargo, el equipo tendrá ya una celda de carga y el sistema hidráulico estará en el lugar para que nosotros podamos conectar nuestro traductor de presión, la manguera hidráulica se conecte directamente al sistema existente. La desventaja es que cualquier goteo de hidráulico en cualquier sistema afectara al otro. Utilizando nuestra propia celda de carga seremos independientes del equipo monitoreando nuestro propio sistema de peso.

Una fuga en el sistema será detectable de la misma manera que cualquier sensor de presión hidráulico. Al gotear, el fluido hidráulico no llena completamente el sistema, para que los cambios de presión en el diafragma sean transmitidos inmediatamente por el fluído hidráulico. Entonces habrá un retrazo antes de que cualquier cambio se reconozca, la respuesta de los cambios será mas lenta o amortiguada, y la respuesta máxima también será mas baja. 

El sistema esta midiendo la carga del gancho, por consiguiente una fuga en el sistema se vera como una caída en la carga del gancho, pero si nosotros estamos perforando en el momento la fuga se vera como un aumento en el WOB.

Carga del gancho y peso sobre la broca “Hookload y WOB”

 Conociendo el peso de la sarta de perforación que es soportada por el gancho y el bloque viajero nos permite que determinemos información importante cuando perforamos o corremos tubería.

El peso total de la sarta de perforación (BHA y tubería) es conocido como peso del gancho. Esto es fácil de determinar multiplicando la densidad de la tubería componente Kg/m o lbs/pie, por la longitud de cada sección. Un sensor colocado abrazando el cable de perforación que soporta el bloque viajero y el gancho mide este peso. Esto es conocido como carga del gancho hookload (i.e. es decir, nosotros estamos midiendo la carga en el gancho).

Cuando la sarta esta fuera de fondo y sin movimiento, la carga del gancho es igual al peso efectivo de la sarta cuando el bloque soporta todo el peso de la misma. El peso efectivo de la sarta será ligeramente diferente al calculado o teórico pues se debe a un factor de flotación o boyancia en el lodo.

Cuando la broca toca el fondo del hueco, la carga del gancho disminuirá, parte del peso de la sarta se apoyara en el fondo del hueco. Esto es conocido como el peso sobre la broca.

Peso de la sarta = carga del gancho + peso sobre la broca

El peso que se transfiere desde el gancho soportado, al fondo del pozo, es controlado por el perforador. Este opera un freno con el cual puede controlar la descarga de la línea del taladro desde el malacate, mientras levanta o baja el bloque y el gancho. Por el descenso del bloque cuando la broca esta en fondo, mayor peso de la sarta será transferida al fondo del hueco, por consiguiente nosotros veremos un aumento en el peso sobre la broca.

Como vimos en la sección anterior, mientras se aumenta el WOB se producirá una rata de penetración mayor. Datalog mide los cambios en la tensión de la la línea de perforación que es debidos a las diferentes cargas.

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Perforación controlada

 Además de las consideraciones de seguridad (que es la importancia superior) y el objetivo de alcanzar el blanco, uno de los factores mas importantes de la perforación es el costo. Los costos operacionales de los taladros de perforación, personal de compañías de servicio, productos y equipos son muy costosos, mientras menos tiempo tome perforar será más económico.

Las excepciones son los contratos entre el operador (Compañía de Hidrocarburos) y el contratista (compañía de perforación) eso esta en una mutua confianza. Aquí el contratista determinara un costo para todo el funcionamiento que normalmente incluirá todos los servicios operacionales en lugar de un costo diario.

Salvo eventos imprevistos o problemas, el criterio principal que afecta la duración de un pozo, será cuanto tiempo toma perforar el pozo – otras operaciones tales como revestimientos toma de perfiles toman un periodo de tiempo que no puede hacerse más rápido.

Por consiguiente, todos los factores que afectan la ROP se tendrán en cuenta y se perfeccionaran para una mayor velocidad de perforación, esto mientras se mantiene la seguridad y la condición del hueco. Las brocas mas convenientes serán seleccionadas para la litología esperada, el peso del lodo optimo y las velocidades de rotaria, la densidad del fluido se supervisara y se mantendrá cuidadosamente, se diseñaran igualmente los programas de hidráulica meticulosamente, etc.

Hay varias consideraciones que se tienen que ser equilibradas al perforar, tan rápido como sea posible:

• La seguridad del personal, particularmente durante las conexiones y viajes operacionales, cuando equipo pesado y tubería esté siendo maniobrados, especialmente con personal inexperto.
• La estabilidad del hueco tiene que ser mantenida. Al perforar pozos muy rápidamente, el riesgo de derrumbamiento es muy alto. Esto puede producir una pega de tubería, y ciertamente cueste mucho tiempo reparar el daño.
• Una efectiva limpieza del hueco para evitar la carga de cortes en el anular, particularmente en secciones de hueco largas.
• Mantenimiento del sistema y propiedades del lodo, controlando los sólidos retenidos por el mismo.
• Mantenimiento de los equipos de superficie.
• Presiones altas inducidas por velocidades altas en los viajes (ver presiones de surgencia y suabeo in la sección 4.)

Ciertas situaciones harán necesario el control de la rata de perforación (perforación controlada):

• Determinación especifica de topes de formaciones, puntos de revestimiento, puntos de corazonamiento, etc.,
• Mientras se perforan huecos de superficie. Formaciones blandas y tamaños de broca grandes (altos pesos pueden ser aplicados) puede resultar en perforar muy rápidamente pero también puede llevar a:
• Derrumbamiento del hueco por perdidas, formaciones inconsolidadas.
• Sobrecarga en el anular por los cortes. Esto se controla típicamente limpiando el hueco con lodo viscosos que alzaran y limpiaran los cortes del anular.
• Problemas del hueco con las arcillas blandas particularmente en perforaciones costa afuera
• Control pobre de los sólidos debido a la cantidad de sólidos de la formación y a limitaciones de los equipos de superficie
• Perforación direccional, para lograr el ángulo y la dirección correctas.

Mantener una Buena estabilidad del hueco también se logra con buenas practicas de perforación, particularmente en formaciones tales como arenas sueltas arcillas blandas, domos salinos etc.

• Trabajando la tubería, arriba abajo y limpiando el hueco después de que cada sencillo o cada parada es perforada, esto asegura que el hueco esta estable no se derrumba colapsa o derrumba.
• Frecuentes viajes de limpieza – viajes de tubería particularmente fuera del pozo o en puntos previos a los revestimientos antes de continuar perforando ayudaran a mantener el hueco y a la estabilidad del mismo.

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Aumentos de penetración (Drilling Breaks)

 Un marcado aumento en la rata de penetración es conocido como un –drilling break- (igualmente una reducción es conocida como un drilling break negativo) y es responsabilidad de ambos del personal de registro y del perforador identificar lo más rápido posible que esta causando este rompimiento rápido.

Cuando el personal de registro identifica un drilling break, el o ellos deben notificar al perforador inmediatamente y también deben dejar registro de que esto se ha hecho.

La importancia de la forma del drilling break, es que si el cambio de la ROP no fuera debido a un cambio en los parámetros de perforación tales como WOB o RPM, entonces es debido a un cambio en la formación. Simplemente puede ser un cambio litológico (más suave, menos consolidado, más débil o nada de cemento, una porosidad mayor, etc.), en tal caso el personal de registro debe “lagear el break” y recoger cortes adicionales, cuando llegue a superficie para identificar el cambio.

Sin embargo, lo que siempre tiene que ser considerado como una posibilidad de que un drilling break resulte de un incremento de la porosidad, también puede resultar por un aumento en la presión de la formación que podría llevar a una entrada de fluidos de la formación (en otros términos, una arremetida) en el pozo.

Es usualmente conocida o usada la practica de seguridad de “chequeo de flujo”, cuando un inexplicado drilling break ocurre, para determinar si una patada o arremetida de pozo ha ocurrido. Esto exige al perforador para de perforar, levantar la broca y dejar de circular para supervisar bien cualquier señal de flujo. Esto puede ser hecho por el perforador que observe físicamente el lodo, a través de la mesa rotaria al tope del anular, o dirigiendo el retorno de lodo al tanque de viaje para determinar cuanto lodo es ganado en el tanque.

Si el nivel del lodo del anular sube, el pozo esta fluyendo con lodo desplazado en la parte superior del hueco debido a un influjo en el fondo del pozo. Igualmente si el lodo es pasado directamente al tanque de viaje y el nivel sube (después de que la “parada” ha sido considerada) entonces el pozo esta fluyendo. A estas alturas, el pozo debe ser cerrado (cerrando el preventor anular) para controlar el influjo.

Igualmente, un drilling break debido a una formación inconsolidada, particularmente arenas someras, puede ser un preludio de que los fluidos de perforación pueden ser perdidos en el la formación. Las consecuencias de tales perdidas de circulación se detallaran en la sección 6, pero de nuevo, observando el nivel del lodo en el anular, realizado por un chequeo de flujo determinara que si el nivel esta cayendo, el lodo se observa lejos del agujero y se asume como una perdida en el fondo del hueco.

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Rata de Penetración - presión de formación

 Como hemos visto, una presión de formación alta, resultando en un diferencial de presión mayor, llevara a un ROP mas lento. Al mismo tiempo, altas presiones de formación como resultado de la retención o posesión anormal de fluidos de formación, esto necesariamente resulta en una alta porosidad lo cual también incrementa el ROP.

La ROP como un indicador de la litología es una ayuda valiosa para una correcta correlación. Cuando se grafica en un registro, con la ROP incrementándose a la izquierda puede usarse a menudo como una correlación directa con las medidas Gamma tomadas por las herramientas de guaya.

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Rata de Penetración - Profundidad

 Con una profundidad y sobrecarga mayor, la litología se vuelve mas compacta, resultando en una reducción de la porosidad. Como la proporción de la roca aumenta, la litología se vuelve más difícil de perforar con profundidad.

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Rata de Penetración - Litología

 Como ya se menciono, la rata de penetración es una de las herramientas interpretativas primarias usadas por el Geólogo y personal de registro para reconocer los cambios de formación. Sin embargo, todos los factores anteriores que pueden afectar la ROP tienen que ser tenidos en cuenta para determinar la razón del cambio. Si ninguno de estos factores puede explicar un aumento o disminución del ROP entonces el cambio tiene que ser el resultado de un cambio en las propiedades de la formación.

Las propiedades que afectan la ROP incluye la mineralogía y dureza (mas duro mas lento), la porosidad ( mayor – más rápido), consolidación contra cementación (bien consolidado – mas lento) inclusiones minerales como pirita y chert (mas lento), etc.

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Rata de Penetración - Desgaste de la broca

 Como la broca se esta desgastando en una continua perforación, la rata de penetración obviamente disminuirá. Este cambio en la rata de penetración es una de las consideraciones primarias para determinar cuando la broca debe ser retirada y remplazada del hueco.

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Rata de Penetración - Hidráulica y limpieza del hueco

 Aclarando que es muy importante que los cortes nuevos perforados desde el fondo del pozo de lejos de la broca sean limpiados para mantener optimas ratas de penetración. Si la limpieza del agujero no es eficaz, los cortes pueden molestar en el fondo, disminuyendo la superficie de corte de la broca con el fondo, esto obviamente tendría un efecto perjudicial en el ROP. 

El efecto de la presión diferencial ya se ha mostrado. Un factor extenso durante la perforación es la densidad equivalente de circulación (Un aumento de la densidad del lodo medida en la superficie), debido a perdidas de presión friccional en el anular aumentara la presión diferencial. Así como un aumento en la densidad real del lodo, estas perdidas de presión aumentaran si aumenta la rata de flujo (aumento de la velocidad del fluido de perforación en el anular) o si el régimen de flujo es turbulento como opuesto al laminar o si el anular esta cargado de cortes.

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Rata de Penetración - Presión Diferencial

 Esta es la diferencia entre la presión de formación y la presión debida al peso de la columna vertical del fluído de perforación (presión hidrostática del lodo). Cuando estas dos presiones son iguales, se dice que el pozo esta balanceado. Cuando la presión hidrostática del lodo es más grande que la presión de formación, entonces el pozo esta sobre balanceado. De igual forma, el pozo está subbalanceado si la presión de formación es la más grande de las dos.

A más grande el sobrebalance, más lenta la rata de penetración. Típicamente entonces, mientras más alto el peso del lodo, mas lento el ROP. Igualmente si aumenta la presión de formación, el ROP aumentara.

‘Convencionalmente’ durante la perforación, se tratara de mantener un suficiente equilibrio para evitar entradas de fluidos de formación en el hueco, tratando de guardar al mismo tiempo el máximo equilibrio para obtener la máxima tasa de penetración posible.

Por otro lado, se ha visto que la perforación de bajo balance, bien sea con un fluido convencional o usando un sistema de aire, espuma, o lodo aireado pueden dramáticamente incrementar la rata de penetración y reducir los costos de la perforación.

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Rata de Penetración - Peso sobre la Broca (WOB o FOB)

 El peso, ó fuerza, que es aplicado a la broca también afectará la rata de penetración. En general, la interrelación es de Nuevo lineal, con la duplicación de la ROP si el WOB es duplicado.

Esta interrelación no se espera que sea verdadera para bajos pesos sobre la broca en formaciones duras, donde un incremento en el WOB no producirá el mismo incremento en la ROP.

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Rata de Penetración - Velocidad de Rotaria (RPM)

 La regla sencilla es que si las RPM son incrementadas, entonces la ROP se incrementará. En formaciones blandas, la ROP es directamente proporcional a las RPM y muestra un incremento lineal. En formaciones duras, sin embargo, la rata de incremento de la ROP no es linear y disminuirá con incrementos de las RPM. La excepción es, de nuevo, con las brocas de diamante ó PDC cuando, aún en formaciones duras, la ROP aumentará linealmente con la velocidad de la rotaria.

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Rata de Penetración - Selección de la Broca

 Como se vio en la clasificación de brocas en la sección 2.3, las brocas tienen diferentes grados de dureza, junto con dientes ó insertos de carburo de tungsteno de diferentes tamaños, forma y dureza. Todas estas cosas determinarán la efectividad de la broca en la perforación a través de diferentes litologías.

Obviamente, a más dura la formación, entonces más dura la broca debe ser. Formaciones más blandas no requerirán brocas duras, y las mejores ratas de penetración serán logradas con dientes más grandes y ovalados. Más dura la formación, más corto y plano el diente debe ser. 

La selección de la broca estrá determinada en los registros de brocas anteriores y en los registros de costos de pozos cercanos y las litologías esperadas.

Es claro entoncesque cuando se perfora un intervalo con un particular tipo de broca, diferentes litologías serán rapidamente identificadas por cambios en la penetración. La ROP es por lo tanto la primera línea de ataque en la evaluación de formaciones para los geólogos y el personal de registro.

Desafortunadamente, las brocas de diamante y las PDC tienen generalmente poca respuesta a los cambios litológicos, logrando ratas de penetración constante para periodos largos de perforación.

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Rata de Penetración

 La rata a la cual el pozo esta siendo perforado proporciona uno de los principales parámetros registrados durante la operación de perforación. Las unidades de medida pueden estar en términos de la profundidad ganada sobre un intervalo de tiempo dado (eg m/hr, ft/hr) ó en términos de la longitud de tiempo tomada para perforar un intervalo de profundidad dado (eg min/m).

por ejemplo, 60 m/hr = 1.0 min/m, 30 m/hr = 2.0 min/m

Hay varios factores que pueden afectar la ROP, que incluyen: -

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Compensación del Movimiento del mar Parte 2

 Este tipo de compensación es más comúnmente logrado mediante un compensador del bloque viajero situado entre el bloque viajero y el gancho que sostiene la tubería de perforación. Como el taladro se mueve arriba y abajo, los cilindros del compensador se retractaran o se extenderán. Haciendo que…

• La posición de los bloques permanezca la misma en relación a la mesa rotaría, pero moviéndose en relación al lecho marino.

• El gancho permanece en la misma posición relativo al lecho marino y al fondo del pozo, pero la posición en relación a la mesa rotaria está cambiando.

La compensación del bloque viajero puede ser mediante uno ó dos pistones de compensantes (el esquema ilustra un sistema de doble pistón).

El otro tipo de mecanismo es la compensación en el bloque de la corona, donde la posición de la corona entera ajusta para compensar el movimiento del taladro.

Aquí, el bloque de viaje y " gancho permanecerán en la misma posición relativa al lecho marino y el fondo del hueco.

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Compensación del Movimiento del mar Parte 1

 Cuando se trabaja en taladros flotantes costa-afuera (barco de perforación ó semi-sumergible), las variaciones por corrientes y oleaje tienen que ser tenidas en cuenta para determinar la profundidad verdadera del pozo. Datalog tiene en cuenta esto con la instalación de transductores sobre el compensador de movimiento de perforación y sobre los tensores del riser, con el propósito de medir su extensión ó compresión en respuesta al movimiento del mar.

Así, el cambio en la posición del taladro (altura) relativa al fondo del pozo, o al lecho marino, puede ser determinada y corregida. Puesto que el taladro es flotante, este se moverá hacia arriba o hacia abajo de acuerdo al oleaje o movimiento del mar. Como nosotros sabemos, el taladro está conectado al conjunto de Preventoras sobre el lecho marino por el riser marino.

Obviamente entonces, el riser tiene que estar prevenido de este movimiento vertical. Esto es logrado por un número de unidades activadas neumáticamente que mantienen el riser a una tensión constante.

El taladro es capaz de moverse hacia arriba o hacia abajo, en relación al riser, por la instalación de una junta telescópica, ó de cuña, que forma la parte más superior del ensamblaje del riser. Los cables de tensión del riser estan conectados a un barril externo de la junta de cuña, así, la unión interna que se mueve hacia arriba ó hacia abajo en relación al barril externo, es conectada al diverter del taladro.

Por lo tanto, cuando el taladro esta moviéndose arriba y abajo, la tubería debe ser prevenida de un movimiento similar de tal forma que la broca sea constantemente levantada y golpeada contra el fondo. Esto podría obviamente generar daños a la broca y a la tubería de perforación. El objetivo es mantener la posición de la tubería de perforación en relación al lecho marino y al fondo del pozo, manteniendo constante el peso sobre la broca durante la perforación, mientras el taladro se mueve arriba y abajo con el oleaje.

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Sensor en el Malacate

 El sensor en el malacate es de Nuevo independiente del sistema del taladro y monitorea el movimiento de los bloques en todo momento. Por lo tiene todas las ventajas del sensor de profundidad de corona. Así como el sensor de corona monitorea el movimiento de los bloques por la rotación inducida alrededor de la rueda de la polea por la cual pasa el cable de perforación, el sensor del malacate monitorea el movimiento donde termina el cable de perforación en el malacate.

Aquí, el cable de perforación es enrollado alrededor de un tambor que rota controlado por el perforador; para que los bloques sean bajados, el cable tiene que ser liberado del tambor; para levantar los bloques, el tambor tiene que recibir el cable de perforación. Por la medida de la rotación del tambor, el movimiento vertical de los bloques, ya sea hacia arriba ó hacia abajo, puede ser determinado muy exactamente.

¡Una ventaja del sensor del malacate sobre el sensor de corona es que el personal de registro no tiene que ascender hasta la parte superior de la torre de perforación con objetivos, sensores, herramientas y cable !

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Sensor de la Polea de la Corona

 El sensor de la polea del corona es un sistema de monitoreo de profundidad totalmente independiente. Involucra un número de objetivos metálicos posicionados alrededor de la rueda de la polea rápida del bloque de la corona, junto con dos sensores de proximidad para detectar dichos objetivos. Los sensores son colocados de tal forma que esten desfazados con respecto a los objetivos.

Esto generará una secuencia especifica de activación del sensor que capacitará al computador para determinar en que dirección la rueda esta girando y por lo tanto si el bloque viajero se esta moviendo hacia arriba o hacia abajo.

La ventaja del sensor de corona es que el movimiento de los bloques es monitoreado todas las veces, no unicamente cuando la perforación se esta llevando a cabo. Viajes de tubería y corridas de tuberia de revestimiento pueden por lo tanto ser detectadas de tal forma que los desplazamientos del lodo pueden ser monitoreados y las presiones inducidas pueden ser exactamente calculadas.

El sistema trabaja en conjunto con el sensor de peso en el gancho, desde el cual se determinará cuando la tubería de perforación esta ‘dentro’ ó ‘levantada fuera’ de las cuñas. El computador puede así distinguir entre cuando estan viajando el bloque y la broca y cuando solamente el bloque esta en movimiento.

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - Rueda de Profundidad

 La rueda de profundidad utiliza la misma línea del Geolograph que es usada por el taladro. La línea corre através de dos ruedas especificamente acopladas en forma de S. Cuando el bloque es movido hacia arriba y hacia abajo, el movimiento vertical de la línea originará que las ruedas roten. Cada rotación de la rueda principal definirá un movimiento vertical conocido, generalmente 0.2m, y enviará una señal al computador para que el movimiento sea registrado.

La rueda de profundidad esta acompañada por un interruptor en/fuera de fondo, generalmente activado por aire y conectado al interruptor del perforador. Así, cuando el perforador engrana o desengrana el Geolograph, una señal también sera enviada a nuestro computador para definir si la broca tiene un movimiento dentro o fuera de fondo.

Este sensor es facilmente instalado, confiable y exacto, pero tiene la principal desventaja que depende totalmente del sistema de monitoreo de profundidad del taladro y del engrane o desengrane de este por el perforador. Ya que el sistema es desengranado cuando la broca esta fuera de fondo, nosotros no somos capaces de controlar la profundidad durante operaciones de viaje.

La mayoría de operadores insisten en que nuestro monitoreo y registro de la profundidad deben ser independientes del taladro, por eso Datalog tiene otros dos sistemas que son generalmente usados.

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración - El Geolograph

 En el taladro se registra la profundidad midiendo el movimiento vertical del bloque viajero. Usualmente es un cable delgado conectado entre el bloque viajero y el Geolograph, el cual es un tambor que va rotando a una rata conocida. A medida que se mueve el bloque viajero una distancia específica ( 1/5 de metro o un pié) una pluma marcadora se libera y hace un trazo identificable sobre la carta del Geolograph.

Aunque simple y robusto, el Geolograph funciona únicamente durante la perforación. El movimiento de los bloques durante los viajes es demasiado rápido y el Geolograph debe estar desconectado. El perforador tiene que reconectarlo cada vez que la broca llega a fondo. El perforador determina el momento exacto en que la broca ‘toca’ fondo por un cambio en el indicador del peso. Esto ocurre cada vez que una parte del peso de la tubería alcanza a ser soportado por el fondo del pozo,y opuesto así a apoyarse totalmente en el bloque viajero y en el gancho. Un lígero incremento en la presión de bombas también sera notado cuando la broca toque el fondo del pozo.

Hasta aquí el perforador normalmente espera que la broca este levemente ‘fuera’ de fondo, rotando lentamente, y en cero el indicador de peso sobre la broca (de esta forma el peso completo de la tuberías es conocido y soportado por el gancho, sin restarle nada en el fondo) como también engranando el geolograph. Antes de que la perforación se alcance con el WOB completo, el WOB es en general incrementado gradualmente de tal forma que el perfilaje para la nueva broca pueda ser penetrado dentro del fondo del hueco.

MUD LOGGING - Profundidad y Rata de Penetración

Saber la profundidad actual de la broca en todo momento durante la perforación y otras maniobras es obviamente de la mayor importancia. Esta información es contra la cual todos los otros valores y datos están referenciados.

Durante la perforación, esto permite determinar precisamente los cambios en el pozo y en la formación, permite también llevar a cabo precisamente los cálculos de presión, el cambio en la rata de perforación(ROP) permite identificar cambios litológicos y en las condiciones de perforación.

Durante las maniobras de viaje, el saber la profundidad y la velocidad de movimiento permite determinar y monitorear precisamente los volúmenes de desplazamiento y las presiones inducidas. Esto permite también sentar revestimientos en puntos especificados previamente y localizar y probar precisamente las zonas productivas.

MUD LOGGING - INSTRUMENTACIÓN E INTERPRETACIÓN

 Esta sección tiene como fin proporcionar una guía sobre las principales herramientas del Mudlogging y los parámetros, que debe buscar el ingeniero de mudlogging, y como deben ser interpretadas las lecturas respecto a los cambios en las condiciones geológicas y de perforación.

Para mayores detalles sobre los sensores y equipo de mudlogging consulte el manual de Datalog de ENTRENAMIENTO EN CAMPO.

Características de los Reservorios - Zonas de un Reservorio, Contactos y Terminología - Gas seco

 Gas seco, es un término que se le da al gas, el cual está compuesto predominantemente con  etano. Está generalmente asociado con la descomposición bacterial, fraccionamiento por las altas temperaturas de fondo o kerogeno, o aún generado por la presión, entonces puede ser una acumulación no productiva.

Si una zona potencialmente productora de hidrocarburos, al ser probada, produce suficiente agua en tal cantidad que la zona se haga improductiva, se conoce como húmeda.

Esto no debe ser confundido con el término gas húmedo, el cual se refiere a gas consistente de significantes proporciones de los hidrocarburos pesados, C3, C4 y C5.

Características de los Reservorios - Zonas de un Reservorio, Contactos y Terminología - Condensado

Describe la condición de los hidrocarburos que están presentes como gas dentro del reservorio, pero que pasan a estado líquido al ser llevados a superficie. Esto es evidente con los gases de hidrocarburos más pesados, C4 en adelante.

Características de los Reservorios - Zonas de un Reservorio, Contactos y Terminología

 La separación durante la migración secundaria, como resultado de las gravedades específicas y el efecto de flotación, crea las zonas de gas ( la más superior), aceite y agua (siguiente e inferior.)

Los contactos entre estas zonas son graduales, no inmediatos, de forma que las zonas se refieren a su componente mayoritario y del cual se espera producir. Siempre habrá una mezcla de los diferentes fluidos.

Ejemplo. En general, habrá cierta cantidad de agua de poro en todas las partes del reservorio.

Habrá gas en solución dentro del aceite y del agua.

Es muy probable que haya gotas de aceite en el gas y en el agua.

.Al gas acumulado en la cima del reservorio, se le llama la capa de gas. 

Si existe la capa de gas, el aceite inmediatamente debajo generalmente estará saturado con gas. Se dice entonces que tiene un alto GOR, (gas oil ratio.

Si el aceite tiene la capacidad de absorber más gas, se dice que es insaturado. 

La cantidad de gas en una solución depende de las condiciones de presión y temperatura.

Cando el aceite es traído a superficie, con descenso de presión, el gas se sale de la solución y estará presente como gas.

Características de los Reservorios - Porosidad - Saturación de Agua

 Se ha visto como sedimentos marinos originales, cuando se depositan, están saturados con agua del ambiente deposicional y que durante el soterramiento y la compactación, esta agua original se ve desplazada a medida que los sedimentos se deshidratan.

Durante la migración primaria, cualquier hidrocarburo generado se moverá con esta agua, siguiendo un gradiente decreciente de presión, dentro de una roca reservorio. La migración secundaria dentro del reservorio separará el aceite, gas y agua, debido a las fuerzas de flotación entre ellos, desplazando el fluido original de los poros de la roca reservorio.

La saturación de agua es una medida de la cantidad de agua contenida dentro de los poros de una roca reservorio y se expresa como el porcentaje del total de volumen accesible de poro. Si los poros estuvieran completamente llenos de agua, la saturación (Sw) sería del 100 %.

Obviamente, entre menor sea la saturación de agua, mayor será el volumen de hidrocarburos.

Características de los Reservorios - Porosidad - Permeabilidad

 La permeabilidad de una roca reservorio describe la calidad de la comunicación entre los poros y es una medida de la habilidad del fluido para fluir a través de los espacios conectados.

La permeabilidad estará afectada por los tamaños de los conductos interporales, el grado de tortuosidad (linearidad de las conexiones) el tipo de fluido y viscosidad.

Nuevamente, esto puede ser determinado precisamente por análisis de laboratorio en el núcleo y en el pozo sólo puede ser estimado.

La medición en el laboratorio es una medida del volumen de fluido ( de viscosidad conocida) que pasará a través de un volumen conocido de roca en un tiempo dado bajo un diferencial de presión determinado.

Una permeabilidad de 1 Darcy es igual a 1 cm3 de fluido con viscosidad de 1 cP fluyendo a través de un centímetro de roca en un segundo, bajo una presión de una atmósfera.

La permeabilidad de un reservorio generalmente se expresa en milidarcys. (md) Las estimaciones hechas en pozo pueden ser comparando la lectura de gas en la zaranda, con el gas obtenido de los cortes. Por ejemplo, una comparación del gas que pudo escapar de la roca durante el transporte a la superficie con el gas que queda retenido dentro del volumen de roca. Esto proporciona una indicación cualitativa de la porosidad.