Análisis sobre la importancia de aplicar las pruebas de perforabilidad en la perforación de pozos de petróleo

Saludos amigos de la comunidad hive.

En esta oportunidad quiero presentar ante ustedes un análisis con características ingenieriles acerca de la importancia que tiene aplicar las pruebas de perforabilidad en lo que concierne a las operaciones en la perforación de pozos de petróleo.

Introducción

Existen ciertos parámetros de perforación que son importantes para poder perforar y profundizar el pozo, el perforador junto con la cuadrillas de perforación llevan a cabo las operaciones de perforación y a su vez tienen la responsabilidad de que dichos parámetros de perforación no tomen desviaciones en comparación a los valores que dicta el programa de perforación.

El ingeniero de operaciones de perforación está en la responsabilidad de aplicar pruebas de perforabilidad sobre todo cuando se tiene la ligera presunción de que existe algún parámetro de perforación que está fuera de los valores según programa de perforación.

Los puntos relevantes a tratar en este artículo para dar un análisis significativo acerca de la importancia de la aplicación de las pruebas de perforabilidad abarcan lo siguiente:

[1] ¿Qué es la prueba de perforabilidad?

[2] Parámetros de perforación favorables para aplicar la prueba de perforabilidad.

[3] Procedimiento operacional para aplicar la prueba de perforabilidad.

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¿Qué es la prueba de perforabilidad?

La prueba de perforabilidad es una prueba cuyo mecanismo busca encontrar los nuevos valores que ayuden a optimizar la tasa de penetración. Quizás para muchos de los amigos lectores que leen esta parte se pregunten:

¿Qué es la tasa de penetración?

Cuando se habla de penetración es porque se trata del avance que tiene la perforación a medida que se profundiza en la perforación del pozo, ahora bien se le denomina tasa debido al cambio de ritmo existente entre los pies que se avanza por cada hora transcurrida, por lo que se pudiera decir entonces que la tasa de penetración es la velocidad con la que se penetra en la perforación, y matemáticamente se puede calcular de la siguiente manera:

La prueba de perforabilidad lo que busca como objetivo claro y conciso es encontrar nuevos valores en dos parámetros de perforación en concreto, estos son:

• Peso sobre la mecha (PSM): En ocasiones el valor del peso sobre la mecha que indica el programa no resulta ser un valor confiable, ya que ese valor es en base a una litología de la formación a perforar que en la realidad puede variar. Por ejemplo podemos empezar a perforar con un valor del peso sobre la mecha para una litología blanda, pero

¿Qué pasaría si la velocidad de perforación baja durante la penetración?

Lo más probable es que exista un cambio repentino en la litología, por ejemplo se puede venir perforando un tramo de arenisca y nos logremos encontrar con un tramo de calizas, lo cual implica que al encontrarnos con una formación más dura necesitaremos un mayor peso sobre la mecha.

• Revoluciones por minuto: Como lo he explicado en post anteriores, una de las ventajas desde que surgió la técnica de la perforación rotatoria es el poder contar con un sistema que haga girar la sarta, mientras más revoluciones por minuto más elevada será la tasa de penetración, sin embargo se debe encontrar un valor acorde con los requerimientos y demanda que se tenga en el momento, si existe un cambio en la litología, lo más probable es que se requiera un reajuste en este valor, por lo que es aconsejable aplicar una prueba de perforabilidad.

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Parámetros de perforación favorables para aplicar la prueba de perforabilidad

Es muy probable que durante la aplicación de la prueba de perforabilidad existan ciertos parámetros que se deben de tener claros en sus valores, ya que de no ser así pueden hacer retardar el tiempo de su aplicación, para ello se deben tener en consideraciones los siguientes factores:

[1] Resulta necesario mantener un valor óptimo en la velocidad de perforación de la prueba, donde preferiblemente no se manejan valores muy bajos, ya que esto retrasaría el tiempo de aplicación de la prueba.

[2] Es muy conveniente que la prueba de perforabilidad se aplique en un intervalo cuya litología sea constante, es decir donde no se presenten cambios bruscos de litología, estos cambios bruscos podrían retrasar el tiempo de aplicación de la prueba.

[3] Es importante que se logre perforar muy cercano al balance, es decir que se logre aplicar la prueba de perforabilidad bajo una condición en donde la presión hidrostática del fluido de perforación sea igual a la presión que ejerce la formación, todo esto se traduce en emplear un gradiente no muy alto entre el gradiente del lodo y el gradiente de la formación.

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Procedimiento operacional para aplicar la prueba de perforabilidad

• Se puede seleccionar un valor de peso sobre la mecha óptimo para empezar la prueba, este valor pudiera estar alrededor de las 5000 lbs y nos puede servir como un valor referencial para tomar el tiempo.

• El otro valor que se debe mantener fijo es el otro parámetro de perforación del cual depende la tasa de penetración, y este es el de las revoluciones por minuto (RPM).

• Mientras se mantienen fijo los valores de las revoluciones por minuto se deben variar los valores de peso sobre la mecha que se han seleccionado previamente para la prueba mientras se anote el menor tiempo empleado en donde se logren perder las 5000 libras que se tomaron como referencia.

• El siguiente paso es seleccionar otro valor fijo de peso sobre la mecha el cual debe ser elegido como aquel que acompañe al menor tiempo anterior.

• Se tiene que variar los valores de RPM y seleccionar también el de menor tiempo.

• Ya por último es importante entonces evaluar los valores de la tasa de penetración (ROP) con estos dos últimos valores de PSM y RPM durante un intervalo de tiempo, como ya hemos obtenido un nuevo valor de la ROP es recomendable comparar esta nueva ROP con los valores de la ROP que se tenía anterior a la prueba.

Conclusiones y aportes

El objetivo primordial de la prueba de perforabilidad es lograr ver si la ROP obtenida de la prueba puede ser mayor que la que se tenía antes de la prueba, de ser esto así entonces se deben seleccionar todos los factores mecánicos que se deben ajustar para tener los nuevos valores de peso sobre la mecha (PSM) y nuevos valores de revoluciones por minuto (RPM).

Entre estos nuevos factores mecánicos esta que de pronto se tenga que hacer una nueva configuración en la sarta de perforación y añadir unos nuevos collares de perforación (drillcollars) para dar mayor peso sobre la mecha, aunado a esto también se debe verificar la configuración que se tenga que hacer al top drive como esa pieza fundamental que hace girar la sarta de perforación.

Como aporte final en esta publicación, se tiene que en la lectura y comprensión de este artículo se puede encontrar razones suficientes para comprender que la aplicación de una prueba de perforabilidad nos puede ayudar a optimizar el proceso de perforación y avance en la profundidad del pozo, sobre todo cuando observamos una disminución considerable en la tasa de perforación.

Referencia consultada y recomendada

Prueba de Perforabilidad.Scribd

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Nota: la imagen de la ecuación de la tasa de penetración (ROP) fue elaborada empleando las herramientas de diseño de Microsoft Word 2011.