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.

Planeación del proyecto direccional - II

Figura 12.14 Principales tipos de trayectorias

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.

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

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.

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.

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.