martes, 17 de mayo de 2022

Las bombas del equipo pueden ser tipo duplex o triplex

La bomba triplex (como la mostrada anteriormente) tiene tres cámaras de las cuales solo se desplaza el lodo en la parte delantera del pistón. El volumen de lodo desplazado por cada golpe (Volumen de la bomba) depende del diámetro de la camisa que almacena el lodo y la longitud del pistón que desplaza el lodo. Esto, efectivamente, da un volumen igual al volumen de una cámara.

El movimiento de los pistones es tal que, en cualquier momento, están en puntos diferentes lo que asegura una continua salida de lodo, por Ej. Cuando un pistón esta al final de la camisa que ha vaciado el lodo, otro pistón esta al final del su recorrido hacia atrás, siendo llenada por lodo; un tercer pistón estará en el punto intermedio.

La salida volumétrica de la bomba, y la rata a la cual el lodo es bombeado al hueco, es un parámetro importante en los procedimientos de registro de lodo. Los golpes o rata de bombeo (típicamente golpes por minuto o SPM) es fácilmente medible por cualquier contador de golpes de bomba. Puede ser un sensor de proximidad (como el mostrado abajo) o cualquier forma de interruptor “microswitch” que es activado por cada movimiento de la bomba.

viernes, 25 de marzo de 2022

Rata de bombeo y eficiencia

La salida volumétrica de la bomba, y la rata a la cual el lodo es bombeado al hueco, es un parámetro importante en los procedimientos de registro de lodo.

Los golpes o rata de bombeo (típicamente golpes por minuto o SPM) es fácilmente medible por cualquier contador de golpes de bomba. Puede ser un sensor de proximidad (como el mostrado abajo) o cualquier forma de interruptor “microswitch” que es activado por cada movimiento de la bomba. 
Rata de bombeo y eficiencia

lunes, 21 de marzo de 2022

Presión del revestimiento o Anular

 La presión en el lado anular del hueco (como opuesto al monitoreo de la presión de la tubería) necesita ser monitoreada en las siguientes operaciones:-

  • Cierre de presiones durante operaciones de control de pozos.
  • Pruebas de revestimiento
  • Pruebas de integridad o pruebas de fuga de la formación
  • Pruebas de presión de formación durante fases de pruebas del pozo.

Un transductor de presión hidráulico, típicamente de un rango de 10 a 20000 psi es usado para leer la presión en el anular. Este sensor es normalmente colocado en el “ choke maniflold” punto de ahogo, para que puedan monitorearse las presiones cuando el pozo es cerrado o se abre para las líneas de alivio.

Durante una situación de control de pozo, cuando un influjo de fluidos de formación ha entrado al hueco debido a que la presión de formación ha superado la presión hidrostática de la columna de lodo ( esto puede ser causado por un incremento de la presión de formación o una reducción de la hidrostática del lodo), aquí es muy importante conocer ambas presiones, la del anular y la de la tubería.

Así, conociendo la presión de cierre de la tubería (SIDPP) y la presión de cierre del revestimiento (SICP) permite determinar la siguiente información: -

  • Presión de formación y peso del lodo requerido para controlar el pozo (kill mudweight)
  • Presión de circulación requerida para matar.
  • Tipo y tamaño del influjo (Ej. , agua, gas o aceite)
  • Monitoreo de la presión cuando un influjo esta alejado de la fuente.
  • Tipo y tamaño del influjo (Ej. , agua, gas o aceite)

jueves, 10 de marzo de 2022

Presión de Bomba o “Standpipe Pressure” PARTE 4 - Cualquier fuga causara una caída de presión.

 Cuando se esta corriendo una nueva broca, una secuencia de cambios de presión puede ser vista: -

  • Un gradual incremento cuando la tubería es llenada, de la ultima parte del viaje, y hasta cuando la circulación es estabilizada
  • Un incremento de presión cuando la broca toca el fondo y un peso es aplicado.
  • La presión aumentara despacio cuando el tiempo del fondo arriba es completado por los cortes y estos lleguen a superficie.
  • Recíprocamente, si hay una cantidad de gas, una perdida podría verse.
  • Después de los fondos arriba, la presión debe caer (o aumentar) o retornar al fondo normal de circulación.
  •  Durante la fase inicial de corrida de una broca, una disminución gradual puede verse como resultado del aumento de la temperatura del lodo y cualquier “gelificado”del lodo, mientras este esta estático, luego este es roto como resultado de una reducción de la viscosidad.

sábado, 19 de febrero de 2022

Presión de Bomba o “Standpipe Pressure” PARTE 3 - Cualquier fuga causara una caída de presión.

Si las condiciones anteriores se mantienen constantes durante la perforación, la presión de la tubería aumentara muy gradualmente mientras se avanza en la perforación y el hueco aumenta.

Los cambios en la presión de la tubería pueden ser producto de una de las siguientes condiciones: -

  • Perdidas de circulación

Si hay perdida de lodo en una formación permeable o el mismo f fractura la formación

  • Corte de gas en el lodo

Si una alta cantidad de gas entra al lodo y no es removido en superficie, entonces habrá una reducción de la presión como una función de la reducción de la densidad del lodo.

  • Entrada de fluidos de Formación

En el evento de una arremetida, un aumento inicial de la presión de bomba puede ser visto. Esto será seguido de una gradual d disminución por la entrada y desplazamiento en el anular. Esto es función del influjo (un gas en particular) reduciendo el peso del l lodo y la presión hidrostática en el anular.
  • Tapado o lavado de las boquillas
Causando un aumento dramático, o disminución
  • Roturas en la sarta
Un hueco o fisura que producen una disminución gradual. La presión disminuye mas rápidamente cuando el tamaño de la fisura aumenta.
  • Desenrosque de la tubería o broca
Esto causará una perdida dramática inmediata debido a la gruesa área de flujo comparada con el tamaño de las boquillas
  • Colapsamiento del hueco
Si la pared del pozo es cerrada contra la sarta de perforación se presenta una circulación restringida, resultara en un incremento de presión.
  • Condiciones del lodo
Si la densidad y/o viscosidad no es consistente a lo largo del sistema, una presión errática puede ser vista, estas variaciones pueden ser el resultado de un pobre tratamiento en superficie; variacion del contenido de solidos, remanentes de píldoras viscosas altas o bajas, similarmente, el lodo puede ser propenso a la aireación o espumado, causando perdida en la presión.
  • Herramientas de fondo
Fallas o malfuncionamientos de herramientas tales como motores herramientas de MWD puede resultar en presiones erráticas o saltos. Alto torque también puede ser una causa de los saltos de presión provenientes de las herramientas de fondo.
  • Incrementos del ROP
Un incremento significativo de la ROP cargara el anular con mas cortes de formación que llevan a un aumento de la presión
  • Incremento en el WOB
Esto es una función de “enterramiento” de la broca en el fondo del hueco, restringiendo el flujo de lodo por las boquillas.

jueves, 17 de febrero de 2022

Presión de Bomba o “Standpipe Pressure” PARTE 2

 Las unidades normales son KPa kilo Pascales

                                             PSI libras por pulgada cuadrada

                                             kg/cm2 kilogramos por centímetro cuadrado

                                             1 psi = 6.894 KPa = 0.0703 kg/cm2 = 0.0689 bars

típicamente la presión de la tubería tiene un rango de 5 a 10000 psi (approx 35 a 70000 KPa)

La medida de la presión depende de varios parámetros: -

  •  La densidad del lodo                      Alta densidad, alta presión
  • Viscosidad del lodo                    Aumento de la viscosidad, aumenta de la presión
  • Rata de flujo                                  Un aumento de flujo y velocidad en el lodo, aumentara la presión
  • La Profundidad anular entonces hay un incremento friccional
  • La Presión se incrementa con la profundidad, puesto que el y la sarta de perforación aumentan, de las perdidas de presión. 
  • Diámetros del hueco y tubería Con menores diámetros, la presión aumenta.

  • Tamaño de las boquillas o TFA El tamaño pequeño de boquilla o área de flujo en la broca aumentara la presión
  • La eficiencia de la Bombas y equipo de superficie

jueves, 10 de febrero de 2022

Presión de Bomba o “Standpipe Pressure” PARTE 1

El sistema de circulación puede ser considerado como un sistema cerrado y para mover el fluido alrededor del sistema se requiere fuerza. Esta fuerza es proporcionada por las Bombas, las cuales son colocadas a una rata de poder especificada (Caballos de fuerza) y el resultado producirá una perdida de presión.

Los caballos de fuerza son una función de la perdida de presión, como el lodo se mueve alrededor del sistema, las perdidas de presión ocurrirán como resultado de la fricción. Por lo que el sistema es un sistema cerrado, la presión producida por la bomba como es una función de la potencia o poder alcanzado que es igual a las perdidas de presión del sistema
   
Presión de bomba “Standpipe pressure” = Perdidas totales del sistema = Perdidas dentro de las líneas de superficie + Perdidas dentro de la tubería + Perdidas de presión en el anular + Perdida de presión en la broca

La mediada de la presión es hecha por un transductor de presión que normalmente es colocado en “la válvula final” situada en el “manifold” en la base del tubo del “standpipe”. Esta válvula es conocida como válvula de golpe o celda de presión y esta fuertemente apretada con martillos!.

Dentro de Celda de presión, un diafragma de caucho separa el lodo de circulación y un fluido hidráulico. Los cambios de presión actuaran el diafragma y estos serán transmitidos al transductor a través del fluido hidráulico.



lunes, 24 de enero de 2022

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

La vibración torsional en la sarta de perforación puede ser extremadamente dañosa en la tubería y en la broca y requiere de una alta resolución en el monitoreo en superficie para detectar este torque. Oscilaciones de alta frecuencia y amplitud indican que se presenta una vibración torsional.

La vibración torsional ocurre cuando la rotación de la tubería es bajada lentamente, o detenida en el fondo, entonces el torque liberado se construye a un nivel que es suficiente para superar la resistencia a la rotación de la tubería. Asociado con este comportamiento es la aceleración y desaceleración del BHA y la broca, con el torceamiento repetido de la sección de tubería más flexible.

Vibración de tubería “stick slip” es la forma severa donde tubería y broca vienen como una sola parada hasta que la tubería se retuerce por el motor de superficie produciendo la suficiente fuerza y torque para liberar la tubería. Entonces la broca gira libremente a una rata enormemente acelerada, mientras que la velocidad va reduciéndose lentamente, y es observada en superficie como una energía disipada.

Tales vibraciones son comunes cuando se perfora en litologías duras y abrasivas, especialmente si el hueco es desviado, y mucho mas común cuando perforamos con brocas tricónicas. Esto es extremadamente perjudicial para las operaciones de perforación, llevando a la fatiga, daño o fallas en los cortadores de la broca, herramientas de fondo, BHA y tubería; reducen el ROP, rompimientos o desenroscaminetos, costosos viajes de pesca y remplazo de equipo.

sábado, 22 de enero de 2022

Carga del gancho y peso sobre la broca “Hookload y WOB” - Pega de tuberia

El incremento en el torque es a menudo una indicacion de huecos apretados puesto que aumenta la resistencia a la rotación de la tubería. La relación entre el torque y las RPm es directa y una sola, por ejemplo las dos aumentarian o disminuirían simultáneamente.

Esto llevara a un incremento en el torque por lo que una mayor fuerza es requerida para mantener la rotación. Si la situación empeora, la rotación puede bajar lentamente y atascasse completamente. Cunado la rotación llega a este grado, una relacion inversa entre la velocidad de rotación y el torque es vista, ya que una alta fuerza o torque es requerida para mantener la rotación de la sarta nuevamente. Esta situación es análoga a la que exije una alta fuerza para mover un objeto estacionario hasta moverlo, y una fuerza menor se requiere para mantenerlo en movimiento.

El problema que puede ocurrir en esta situación, alto torque y detenimiento de la rotaria es un desenrroscamineto de la broca o parte de la sarta de perforación, por ejemplo el torque puede ser tan alto que rompe una conexion.
Pega de tuberia


martes, 18 de enero de 2022

Carga del gancho y peso sobre la broca “Hookload y WOB” - Evaluación de la formación e identificación de fracturas

 Pueden verse también cambios en el torque como resultado de cambios en la dureza, abrasividad, granulometría, etc., de la litología, pero un cambio exacto depende del tipo de broca.

Por ejemplo, una broca tricónica de dientes para formaciones suaves podría generalmente mostrar un torque relativamente bajo y consistente cuando se perfora una arcilla, considerando que una arena cementada producirá un torque alto (mire el ejemplo.)

Torque

Un broca PDC, por otro lado, puede mostrar un torque completamente diferente y un cambio tan pronunciado puede no ser visto.

El torque también es una herramienta para identificar fracturas. Estas son muy difíciles de identificar con los registros eléctricos o herramientas de LWD (logging while drilling), pero pueden ser fácilmente identificadas y registradas. Estos son los diferentes beneficios de la identificación de fracturas:

  • Potenciales perdidas de circulación
  • Posible asociación con gas presurizado
  • Mejoramiento de las posibilidades de producción

Típicamente, las fracturas pueden ser identificadas a través del incremento en el torque y poniéndose a menudo más errático (amplitud grande, o diferencia entre los torque máximos y mínimos). El cambio exacto dependerá del tamaño de la fractura, la naturaleza de cualquier relleno y de la inclinación del hueco.

Además de los cambios en el torque, una fractura puede resultar en una más errática ROP. Mirando estos dos cambios, el personal de registro puede alertar en la posibilidad de una perdida de circulación, gas asociado y posibles eventos de arremetidas, por lo siempre estará monitoreando cualquiera estos eventos.

lunes, 10 de enero de 2022

Carga del gancho y peso sobre la broca “Hookload y WOB” - Velocidad de rotación y torque de la rotaria - Torque de la rotaria Parte 2

 Si una mediad eléctrica es la obtenida, el torque puede ser expresado en términos de corriente (Amperios), o puede ser convertida a una unidad de fuerza por distancia. Sin embargo, esta conversión no es lineal, y variara en cada equipo dependiendo del poder y del equipo de rotación. Una tabla de conversión, o grafico (ver siguiente), puede obtenerse del jefe o mecánico del equipo.

conversion del torque


Todas o una parte de las condiciones son las mismas. El torque de la rotaria se incrementa con la profundidad desde el aumento de la sarta de perforación y por consiguiente el aumento de la fricción con las paredes del pozo. La fricción fluctúa contra la rotación, de tal forma que con mas tubería en contacto con el hueco, mas fuerza es requerida para producir la misma rotación. Un cambio en el torque es una medida de los cambios de fuerza friccionales que actúan contra la rotación y puede ser el resultado de cambios mecánicos, fallas mecánicas o cambios en el fondo del hueco.

Diferentes tipos de brocas y cortes en superficie también resultan en diferentes medidas del torque ( En lo que se refiere al máximo, mínimo y frecuencia), pero no obstante el torque proporciona una muy útil información en lo que se refiere a la evaluación de la formación y la condición del agujero. Es por consiguiente muy importante que los cambios en el torque sean evaluados y determinadas las causas que lo generaron.

Incrementos en el torque pueden ser el resultados de: -
  • Aumento en el WOB
  • Aumento de las RPM
  • Desgaste de la broca
  • Desgaste o falla en las balineras
  • Perdida de los conos
  • Limpieza pobre del hueco lo que produce brocas redondeadas
  • Huecos apretados, pegamiento de la tubería. En esta situación las pegas de tubería pueden llevar a torques altos, Incluso llevar a parar la rotaria, y el riesgo de una falla en la tubería, o “twist-off” desenroscamiento, es muy significante.
  • Incremento en la presión de formación
  • Desviación del hueco
  • Fracturas, llevando típicamente a torque alto y errático.





sábado, 8 de enero de 2022

Carga del gancho y peso sobre la broca “Hookload y WOB” - Velocidad de rotación y torque de la rotaria - Torque de la rotaria Parte 1

 Torque es la mediad de la fuerza necesaria para producir una rotación en la broca y sarta de perforación. Hay una relacion directa entre en que el torque aumentara si la velocidad de rotación aumenta. De igual forma una velocidad lenta causara un torque bajo.

La medida del torque varia, dependiendo del tipo de fuente que maneje el sistema rotatorio. La mesa rotaria puede ser manejada eléctricamente o mecánicamente. Igualmente los “Top Drive” pueden ser mecánicos o eléctricos..

Con los sistemas eléctricos, el torque representa la cantidad de corriente que es requerida para manjar la la mesa rotaria. Esto es determinado por una simple pinza de torque que mide el campo magnético inducido alrededor del cable de poder.

Con las mesas rotarias manejadas mecánicamente, la tensión producida en las cadenas de la rotaria, son los cambios en el torque. Esta tensión es medida con un transductor de presión (el principio es el mismo que con el de la carga del gancho que mide los cambios en la tensión de la línea de perforación.)

Un traductor de presión normal es todo lo que se requiere para medir el torque en los sistemas que son manejados hidráulicamente.

Todas o una parte de las condiciones son las mismas. El torque de la rotaria se incrementa con la profundidad desde el aumento de la sarta de perforación y por consiguiente el aumento de la fricción con las paredes del pozo. La fricción fluctúa contra la rotación, de tal forma que con mas tubería en contacto con el hueco, mas fuerza es requerida para producir la misma rotación. Un cambio en el torque es una medida de los cambios de fuerza friccionales que actúan contra la rotación y puede ser el resultado de cambios mecánicos, fallas mecánicas o cambios en el fondo del hueco.

Diferentes tipos de brocas y cortes en superficie también resultan en diferentes medidas del torque ( En lo que se refiere al máximo, mínimo y frecuencia), pero no obstante el torque proporciona una muy útil información en lo que se refiere a la evaluación de la formación y la La unidad de medida del torque de la rotaria es la fuerza que es aplicada contra una distancia movida, por ejemplo Newton Metro (Nm) o libras por pie (Lbs/ft).

Pinza de torque


miércoles, 5 de enero de 2022

Carga del gancho y peso sobre la broca “Hookload y WOB” - Velocidad de rotación y torque de la rotaria - Velocidad de rotación

 La rotación puede ser aplicada en la broca desde la superficie o desde los motores de turbina en el fondo del hueco. La rotación en superficie puede proporcionarse a través de la mesa rotaria y de la “Kelly”, O a través de piezas de poder o “top drives” (vea la sección 2.1).

La velocidad de rotación (revoluciones por minuto o RPM) es medida por un sensor de proximidad que detecta un objetivo metálico el cual esta atado bien sea a la mesa rotaria, al árbol de leva rotatorio, o en la parte superior del top drive. Un pulso o señal, es producido cuando cada objetivo pasa por el sensor.

La rotación aplicada por los motores de fondo o turbinas, depende de la cantidad de flujo que pase a través del motor. Una rata de flujo rápida, producirá mas rotación.

        Por ejemplo, Si una turbina genera una rotación por cada 10 litros de fluido que pasa a través de la             misma:

        (0.1 revs/litro): -

        Rata de flujo de circulación = 1.5 m3/min. (1500 litros/min)

        Entonces, las RPM del motor = 1500 x 0.1 = 150 RPM

Por consiguiente las RPM del motor son determinadas numéricamente, multiplicando un factor (revoluciones por unidad de volumen del fluído – este numero es proveído por el operador del motor) por la rata de flujo medida en superficie (La velocidad de la bomba x la capacidad de la bomba.

Dependiendo del tipo, tamaño y capacidad y tipo de ensamblaje, las brocas tienen rangos específicos de rotación para prolongar la vida de la misma y lograr optima ratas de penetración.

Un cambio en las RPM tiene un efecto directo en la rata de penetración, como ya ha sido descrito. La unidad de registro debe determinar desde su propio punto de vista si los cambio de rata de penetración son debidos a cambios en la RPM.


sábado, 1 de enero de 2022

Carga del gancho y peso sobre la broca “Hookload y WOB” - Peso sobre la broca Parte 2

 Cuando la tubería esta siendo sacada o bajada, el factor de boyancia en el fluído de perforación debe ser tomado en consideración, puesto que se resiste o apoya el movimiento de la tubería.

Para alzar la tubería, el lodo resiste el movimiento de la tubería, para que esta resistencia pueda ser superada, el peso del gancho resultante es por supuesto mayor que el peso de la sarta actual. Cuando la tubería esta siendo bajada parte del peso de la sarta será soportada por el lodo de modo que la carga del gancho será menor que el peso actual de la sarta.

Si puntos o secciones apretadas son encontradas, los cambios efectivos vistos en la carga del gancho dependerán de sí la tubería esta alzándose o introduciéndose.

  • Al ser levantada, la resistencia adicional tiene que ser superada. Esta carga en el gancho adicional es conocida con el termino de tensión “overpul”. 
  • Cuándo la sarta esta siendo bajada, lo que pasa en efecto es que la sarta es soportada por esos puntos apretados, de modo que la medida de la carga del gancho disminuirá. Esto se conoce como apoyo “drag”.

Otros factores que deben ser tomados en cuanta cuando se monitorea el WOB son: -

  • Arrastres y tensiones deberán, casi siempre, verse en pozos desviados y horizontales, puesto que mucha de la sarta de perforación esta “quedándose” contra la pared del hueco. Esto, de nuevo, soportara parte del peso de la sarta cuando estamos metiendo en el hueco, y la fricción se resistirá en la sarta cuando estamos saliendo del hueco. El grado de apoyo o tensión, no obstante, produce una tendencia normal, desviaciones de las mismas serán una indicación de sitios apretados.
  • Por la misma razón que detallamos anteriormente, cuando la sarta esta quedándose otra vez contra la pared del pozo en huecos desviados, el peso no es transferida a la broca como en los pozos verticales. El peso visto en superficie no es el mismo que esta siendo aplicado en la broca. Esto será una limitación efectiva en cualquier calculo que incluya el WOB. Por ejemplo, la tendencia del exponente de perforación, usado para determinar la perforabilidad de la formación y para indicar cambios en la presión de la formación, puede ser no confiable ya que el WOB es parcialmente responsable de las ratas de perforación alcanzadas, puesto que no se conoce con precisión.
  • El uso de flotadores dentro de la sarta de perforación o “dentro de las BOP” afectara la boyancia puesto que previenen la entrada de lodo en la sarta de perforación cuando la tubería esta siendo corrida dentro del pozo. Esto es análogo de la diferente boyancia o flotación de un objeto hueco como oposición a uno sólido.
Hookload y WOB