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.

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.

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

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

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.

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